L’Uovo e il Cosmo

Siamo vicini a Pasqua e aldilà dei significati religiosi e di costume, la festa è strettamente associata all’uovo. Ma l’uovo è anche legato all’Universo, sia per quanto riguarda la cosmogonia, sia per quanto riguarda le forme ed alcune delle sue fasi evolutive.

Ildegarda

dipinto di Ildegarda

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Vale la pena iniziare con un annuncio fatto durante la Missione Wilkinson Microwave Anisotropy Probe della NASA nell’ottobre del 2006 :”L’Universo potrebbe essere a forma di uovo piuttosto che sferico”. Ma questa non è certo una novità. Già nel XII secolo, un complesso personaggio come Santa Ildegarda di Bingen, religiosa, artista, scrittrice, filosofa, profetessa, ecc., raffigurava il Cosmo con la forma di un uovo. Al centro la Terra, circondata dalle stelle ed all’esterno le fiamme che tutto bruciano e che rappresentano Dio.

Ma questa visione dell’Universo, legata strettamente all’uovo, è presente in quasi tutte le mitologie antiche di ogni parte del mondo. In Cina si ricorda il mito dell’eroe Pan Gu, che nato dentro l’uovo cosmico lo ruppe separando il cielo (le parti leggere) dalla terra (le parti pesanti). Anche in India, Brahma nacque in un uovo galleggiante sulle acque e rompendolo creò cielo e terra. Analoghi riferimenti si hanno nel ciclo di Baal della Mesopotamia, nelle tradizioni degli indios Makiritare del Venezuela, nel Kalevala finlandese. Ma la cosmogonia dell’uovo era estesa anche in Polinesia, in Perù, in Indonesia, ecc. D’altra parte che dalla rottura dell’uovo nascesse la vita era ben noto fin dalla preistoria e non deve certo stupire che si facesse nascere l’intero Universo dalla rottura di un uovo cosmico. Ma il nostro Big Bang è poi tanto diverso da queste visioni primitive? La singolarità senza Spazio né Tempo non potrebbe rappresentare proprio l’uovo primordiale?

A parte la cosmogonia, la forma dell’uovo è sempre stata considerata come esempio di perfezione, basta ricordare la bellissima Madonna con Bambino di Piero della Francesca alla Pinacoteca di Brera di Milano. L’uovo che pende dall’alto rappresenta l’armonia e la sintesi di tutto e non certo solo un elemento decorativo.

Questa forma è stata studiata a fondo dalla matematica e possiamo ricordare le tre curve chiuse che meglio la rappresentano: l’ellisse, l’ovale di Cartesio e l’ovale di Cassini.

Ovali

La rappresentazione matematica

delle tre curve che meglio

rappresentano la forma dell’uovo

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La prima è il luogo dei punti per i quali la somma delle loro distanze da due punti detti fuochi è costante. In questo caso non è difficile pensare subito alle orbite dei pianeti, dei satelliti e dei corpi minori, ossia alla prima legge di Keplero. L’ovale di Cartesio è invece la curva definita da tutti i punti per i quali la somma di m volte la loro distanza da un fuoco più n volte la distanza da un secondo fuoco è costante (se m=n=1 : ellisse). Questa assomiglia molto di più al ben noto uovo di gallina, ma si avvicina molto anche alla forma di un satellite che subisca l’azione mareale da parte del pianeta attorno a cui rivolve.

Io

Io – ingrandisci

Ricordiamo che se un satellite è molto vicino al pianeta, la sua parte interna subisce una gravità superiore a quella esterna e l’oggetto assume una forma ad uovo (con le dovute proporzioni). Se poi, alcuni suoi compagni di viaggio lo disturbano, allontanandolo o avvicinandolo al pianeta centrale (come capita ad esempio al satellite di Giove, Io, per colpa dei fratelli Europa e Ganimede), l’uovo è costretto a cambiare forma continuamente (più o meno allungata) ed a dare luogo ad un forte attrito interno e quindi allo sviluppo di calore. Ne sono testimoni i numerosissimi vulcani attivi che costellano ancora la superficie di Io.

L’ovale di Cassini é infine forse il più astronomico. Esso è definito come il luogo dei punti per i quali il prodotto da due punti detti fuochi è costante. Ma non da luogo ad una sola curva, bensì a tutta una famiglia di curve che assumono in un caso particolare la tipica forma di due uova a contatto. Guardando la fissione di una goccia d’acqua in rapida rotazione ne possiamo subito riconoscere un’applicazione pratica.

Fissione goccia

Sopra: le varie fasi della fissione di una goccia d’acqua per effetto di una rapida $rotazione$. La somiglianza con gli ovali di Cassini è sorprendente.

Lo stesso capita nella fissione di asteroidi che a seguito di collisioni catastrofiche assumono una velocità rotazionale molto alta, ed è sicuramente anche l’origine di molti sistemi stellari doppi.

Nana bianca e gigante rossa

Ma ancora più entusiasmante è la visione di una stella doppia a $contatto$, formata da una gigante rossa e da una nana bianca. Quando la prima si allarga fino a riempire un certo spazio (definito come Lobo di Roche), un getto di materia comincia a cadere spiraleggiando verso la più piccola e massiccia compagna, che finirà la sua vita come Nova o Supernova. Non vi sembra di nuovo una magnifica rappresentazione dell’ovale di Cassini?

Nidi stellari

Le $fasi$ di formazione di un uovo

stellare all’interno di una nebulosa

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Tuttavia, a parte la forma esterna, proprio tutta la gestazione dell’uovo ha una strettissima correlazione con la nascita di una stella. All’interno delle nebulose, perturbate ad esempio dall’esplosione di una supernova vicina, si creano zone di maggiore condensazione che cominciano a collassare e ad aumentare sempre più la densità e la temperatura.

Dentro questi nuclei si andranno a formare le stelle che alla fine lasceranno la loro “placenta” di gas e polvere e si mostreranno in tutto il loro splendore.

Ebbene, siamo proprio di fronte a “uova stellari”, che contengono all’interno la stella “pulcino”.

Nell’immagine a fianco, che inquadra una porzione della bellissima nebulosa dell’aquila, possiamo osservare i nidi stellari in formazione precedentemente descritti.

Ricordiamo anche che molte stelle in rapida rotazione hanno una forma ad uovo, come ad esempio Regolo.

Ma prima o poi anche le “uova” stellari esplodono, proprio come le uova sode tenute troppo sul $fuoco$, dando luogo ai magnifici fuochi d’artificio rappresentate dalle nebulose planetarie.

nebulose planetarie

Sopra: esempi di nebulose planetarie, originatesi dopo l’esplosione di stelle

Per finire questo breve ed allegro racconto “pasquale”, non si poteva non risolvere l’antica questione: “è nato prima l’uovo o la gallina?”. Ebbene, scaricate l’immagine e ritagliate l’uovo “magico” lungo le linee nere. Poi rimettete insieme i pezzi fino ad ottenere una ben diversa forma …

Uovo scomposto

Potrete formare tutta una serie di volatili, di cui vi do solo alcuni esempi …

Forme ovali

Ciò dimostra chiaramente che dall’uovo si possono ottenere molte “galline” e che quindi è stato lui il primo a nascere !!
Buona Pasqua a tutti !!

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