Gruppi globulari: gruppi densi di stelle

Gli ammassi globulari sono raccolte densamente stipate di stelle antiche. Di forma approssimativamente sferica, contengono centinaia di migliaia, e talvolta milioni, di stelle. Studiarli aiuta gli astronomi a stimare l'età dell'universo o a capire dove si trova il centro di una galassia.

Ci sono circa 150 ammassi globulari conosciuti nella galassia della Via Lattea, secondo il sito web HyperPhysics della Georgia State University. Si stima che la maggior parte abbia almeno 10 miliardi di anni e contenga alcune delle stelle più antiche della galassia. Gli ammassi probabilmente si sono formati molto presto, prima che la galassia si appiattisse in un disco a spirale.

Alcuni ammassi globulari, come Messier 13 (M13) nella costellazione di Ercole, possono essere visti ad occhio nudo. Sono belli da vedere, ma è stato solo dopo l'invenzione dei telescopi che hanno iniziato a brillare nei circoli astronomici. Con i telescopi è stato possibile osservare più da vicino le stelle all'interno di questi ammassi. Sono per lo più stelle rosse di piccola massa e stelle gialle di massa intermedia, nessuna delle quali più massiccia di 0,8 masse solari, secondo HyperPhysics. [ Correlati: Come vedere il grande ammasso di stelle di Ercole ]

Alcune altre osservazioni generali sugli ammassi globulari, secondo la Pennsylvania State University: si trovano in ogni direzione del cielo, la densità delle stelle in un ammasso globulare è molto maggiore della densità delle stelle intorno al sole e gli ammassi non si trovano contenere qualsiasi gas. L'abbondanza di qualsiasi elemento più pesante dell'elio è solo dall'1% al 10% dell'abbondanza degli stessi elementi nel sole.

Fisica

Ammassi globulari formati da nubi molecolari giganti, o enormi masse di gas che formano stelle quando collassano. Poiché ora è disponibile meno gas libero rispetto all'inizio dell'universo, gli ammassi globulari generalmente non possono formarsi oggi.

Tuttavia, c'è un ammasso globulare che si forma in una galassia vicino alla Via Lattea chiamata Grande Nube di Magellano. Questo perché ha una quantità insolita di gas, ha detto a This Web.com Harvey Richer, un astrofisico dell'Università della British Columbia a Vancouver, in Canada.

Mentre puoi vedere più generazioni di stelle negli ammassi globulari, quello che succede è che le generazioni successive si evolvono dalla prima. Il primo gruppo di stelle divora la maggior parte del gas, poi quando muoiono (milioni di anni dopo) espellono il gas. Ciò significa che la differenza di età tra le diverse generazioni di ammassi stellari è piccola, meno dell'1% dell'età dell'ammasso globulare, ha aggiunto Richer.

Le stelle più giovani hanno elementi più pesanti e più elio rispetto alle loro compagne più vecchie e hanno anche movimenti diversi rispetto alle stelle più vecchie. Una recente ricerca con Hubble This Web Telescope ha rivelato che la popolazione originale è più centrata nell'ammasso globulare, mentre le stelle più nuove si diffondono lentamente verso l'esterno.

Ogni ammasso globulare si muove nel suo insieme nella sua galassia ospite, ma all'interno dell'ammasso le stelle si muovono anche individualmente e casualmente, quasi come le molecole di un gas, ha detto Richer. I singoli movimenti delle stelle agiscono come uno scudo che impedisce loro di schiantarsi l'una contro l'altra. Tuttavia, la gravità funge anche da collante per impedire all'ammasso stellare di separarsi.

Anche gli ammassi globulari ruotano, ma non tanto quanto una galassia come la Via Lattea. Questo perché anche la nuvola di gas originale di cui sono stati creati gli ammassi non ruotava rapidamente, ha detto Richer. Tuttavia, nei grappoli è evidente una leggera rotazione perché sono un po' appiattiti, mostrando il movimento. Una rotazione tipica è compresa tra 5 e 10 chilometri al secondo (da 3 a 6 mph). Al contrario, la Via Lattea ruota a 250 km/secondo (155 miglia/secondo).

Primi risultati

I primi due ammassi ufficialmente scoperti e nominati nell'era telescopica furono M22 (in Sagittario, nel 1665) e Omega Centauri in Centauro, secondo l'Enciclopedia Britannica. Come M13, anche Omega Centauri è visibile ad occhio nudo, ma non è stato classificato come ammasso globulare fino a quando non è stato esaminato da un telescopio.

M22 è stata una scoperta notevole non solo per la sua prima scoperta, ma anche per l'età delle stelle al suo interno. Le stelle hanno un'età compresa tra 12 miliardi e 13 miliardi di anni, che la datano vicino alla formazione dell'universo 13,8 miliardi di anni fa, secondo l'Agenzia europea di questa Web.

[La sua scoperta] non è così sorprendente in quanto è uno degli ammassi globulari più luminosi visibili dall'emisfero settentrionale, situato nella costellazione del Sagittario, vicino al Rigonfiamento Galattico, la massa densa di stelle al centro della Via Lattea, secondo l'ESA.

È difficile trovare M13 ad occhio nudo, ma se i cieli sono particolarmente scuri e limpidi è possibile, ha scritto l'ESA. Omega Centauri e M13 furono entrambi scoperti da Edmund Halley nel XVIII secolo; Halley è meglio conosciuto come l'astronomo che ha scoperto che la cometa di Halley ritorna periodicamente sulla Terra.

Come ha scritto Halley: "Questa è solo una piccola patch, ma si mostra ad occhio nudo, quando il cielo è sereno e la luna assente", ha scritto l'ESA. Secoli dopo, M13 fu anche l'obiettivo del messaggio del radiotelescopio di Arecibo agli extraterrestri nel 1974.

Nel 1917 l'astronomo Harlow Shapley, studiando le Cefeidi, un certo tipo di stella variabile all'interno di ciascun ammasso, notò che queste stelle brillano a una luminosità prevedibile a seconda della distanza dal ricevitore. È stato in grado di calcolare le distanze di queste stelle, il che ha rivelato che il centro galattico si trova nella costellazione del Sagittario.

Shapley ha anche notato che gli ammassi globulari sono disposti simmetricamente attorno alla galassia, ma che erano disposti ugualmente sopra e sotto il piano galattico, sembrando evitare il piano stesso.

Il modello di Shapley aumentò notevolmente le dimensioni della galassia e spinse il sistema solare e l'umanità più lontano dal centro. Tuttavia, Shapley credeva che l'universo fosse "una singola, enorme unità onnicomprensiva", secondo l'American Institute of Physics. Basandosi sulla ricerca di Shapley, Edwin Hubble ha trovato ammassi globulari che erano anche più distanti fino a 10 volte e che si trovano oltre la Via Lattea, in altre galassie. Presentato con le prove di Hubble, secondo quanto riferito Shapley era felice di vedere le sue teorie confutate.

L'ammasso globulare Messier 92 si trova nella costellazione settentrionale di Ercole. Immagine rilasciata l'8 dicembre 2014. (Credito immagine: ESA/Hubble e NASA; Riconoscimento: Gilles Chapdelaine)

Il contributo di Hubble

L'omonimo Hubble This Web Telescope è stato particolarmente produttivo quando si è trattato di osservare gli ammassi globulari, perché non sono oscurati dall'atmosfera terrestre. Con l'assenza del luccichio delle stelle, le stelle diventano più nitide. Questo rende più facile calcolare la loro distanza e le loro proprietà. In una sola area della costellazione della Vergine, ha scritto la NASA in un comunicato nel 2008, il telescopio ha rivelato più di 11.000 ammassi globulari.

Allo stesso tempo, il telescopio ha fornito suggerimenti sul motivo per cui M87 (che è incorporato nella stessa regione) ha più ammassi stellari di quanto ci si aspetterebbe. Questo perché M87 e ammassi simili sono stati creati in aree molto dense dell'universo che hanno fornito condizioni più favorevoli per la nascita delle stelle, che avviene in nubi di gas chiamate nebulose.

Hubble ha anche distrutto una percezione di vecchia data tra gli astronomi secondo cui gli ammassi globulari contengono sempre stelle più o meno della stessa età. Gli ammassi globulari più massicci probabilmente si aggrappano a qualsiasi materiale che si trova nelle vicinanze e danno vita a nuove generazioni di stelle, ha scritto la NASA in un comunicato precedente.

Risorse addizionali

  • Studenti per l'esplorazione e lo sviluppo di questo Web (SEDS): ammassi stellari globulari
  • Keele University (Regno Unito): una guida agli ammassi globulari
  • NASA: gli ammassi globulari raccontano la formazione di stelle
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