Le macchie verdi e rosse
identificano la straordinaria
macchina da stelle dell’articolo
Dobbiamo pensare che la nostra galassia produce in media una decina di nuove stelle all’anno. La scoperta di una galassia così “produttiva” e così lontana crea non pochi problemi alle più comuni teorie di formazione. In realtà si pensava che una galassia nascesse lentamente, mano a mano che la struttura inglobava materiale da altre galassie più piccole e la utilizzava per la creazione di nuove stelle. Ossia, quello che in gergo viene chiamato “modello gerarchico”.
Ora abbiamo di fronte un vero e proprio “baby boom”: tante stelle e tutte in una volta. Per confronto, se la popolazione terrestre avesse seguito la stessa strategia, oggi avremmo tutti praticamente la stessa età …
La scoperta è avvenuta soprattutto per merito delle osservazioni infrarosse, sensibili alla polvere che accompagna la formazione di stelle e che assorbe la radiazione ultravioletta. Particolarmente importante è il fatto che la galassia del boom demografico si trova a ben 12.3 miliardi di anni luce (a soltanto 1.3 miliardi di anni dalla nascita dell’Universo). Ci troviamo perciò di fronte ad una galassia “bambina” già in grado di procreare ad un ritmo infernale. Per una vita umana media è come se la “mamma” avesse solo 6 anni.
Con questo andamento, in circa 50 milioni di anni la galassia diventerebbe adulta e confrontabile con le più massicce conosciute. Il problema ora è: siamo di fronte ad un caso del tutto particolare o esso rappresenta invece la norma delle prime fasi del nostro Universo? Una cosa è sicura: stiamo assistendo alla formazione in diretta di un’enorme galassia ellittica. E senza pagare il biglietto…
Scusate l’ignoranza. Riflettevo su un dettaglio dell’articolo, ove si dice che “la galassia si trova a ben 12.3 miliardi di anni luce (a soltanto 1.3 miliardi di anni dalla nascita dell’Universo). Ci troviamo perciò di fronte ad una galassia “bambina”.
Questo vuol dire che stiamo guardando indietro nel tempo, cioé a 12,3 mld di anni fa, giusto? Cioé stiamo guardando una parte di universo come era dopo 1,3 mld di anni dopo il big bang.
Stando che ‘prima’ del big bang tutto l’universo conosciuto era concentrato in una sola singolarità… rispetto a questa, in quale direzione ci troviamo noi adesso, in che direzione siamo stati proiettati rispetto al ‘luogo’ dell’esplosione primordiale?
Ma soprattutto: come facciamo a sapere in quale direzione stiamo guardando? Verso il ‘luogo’ dove si è verificato il big bang o nella direzione opposta?
Scusate ancora per l’ignoranza.
@Alex,
il concetto che tu chiedi non è banale… Meriterebbe una spiegazione lunga ed articolata (probabilmente tra non molto cercherò di esprimerla in modo semplice). Tuttavia sappi che NON esiste una direzione favorevole verso cui guardare. E’ come se noi oggi stessimo su un palloncino che si sta gonfiando (ATTENZIONE: ESISTE SOLO LA SUPERFICIE DEL PALLONCINO E NON QUELLO CHE C’E’ DENTRO !!). Questo è lo spazio-tempo. Se guardiamo lontano nello spazio, vediamo cose che hanno inviato la loro luce molto tempo prima, quando il palloncino era molto più … sgonfio. Ma comunque in un palloncino non c’è destra, sinistra, sopra o sotto. Se volessimo e se riuscissimo a vedere il Big Bang ( a parte il problema della fase iniziale oscura, che per il momento consideriamo non esista) vedremmo il palloncino quando era completamente sgonfio. E non avrebbe una direzione, ma sarebbe dappertutto, perchè la luce era partita dall’unico punto esistente dello spazio-tempo in quel momento iniziale. Comunque ci tornerò con un disegnino semplificato, ma che spero abbastanza esplicativo e corretto.
Comunque , per il momento, sappi che il Big Bang si vedrà (se mai lo vedremo) in qualsiasi direzione noi guarderemo ….
Fidati !
Mi associo in parte alla domanda di Alex. In effetti mi sono sempre chiesto: se io posso vedere fino a 13 mld di anni luce, ma mi trovo per ipotesi in una delle galassie più esterne dell’universo, per vedere alla massima distanza ovvero più indietro nel tempo possibile dovrò rivolgere il mio sguardo verso l’interno dell’universo … Soprattutto mi sembra di aver capito una cosa: vero che possiamo decidere fino a che distanza guardare e quindi vedere gli oggetti che si trovano a quella distanza, ma pur potendo regolare la distanza, non possiamo decidere in che momento della loro esistenza osservarli. Ora (ammesso che non mi sbagli in tale affermazione ed il tutto dipenda magari dalla scarsa “modulabilità” dei nostri strumenti), qualcuno potrebbe chiarirmi il perchè? Dipende forse dalle caratteristiche delle emissioni colte dai telescopi (che si muoverebbero magari in linea retta e a una velocità costante)? Qualcuno mi spieghi, non capisco … 🙁
Ah, la galassia osservata aveva 1,3 mld di anni: anche in relazione alla domanda sulla direzione delle osservazioni, si sa che fine ha fatto poi quella galassia o l’universo odierno è troppo vasto e ritrovare lei o i suoi resti è molto improbabile?
In ogni caso grazie per portarci così lontano nello spazio e nel tempo!
Scusate, sono arrivato tardi … 😳
Professore: io mi fido di lei, ecome, mi fido ciecamente. Il problema però è riuscire a capire… quindi non posso far altro che restare in ansiosa attesa dell’articolo esplicativo che ha promesso (sono tutti testimoni, eh 🙄 ).
Fortuna che non paghiamo il biglietto… chissà quanto potrebbe costare…
Da dove viene tutta la materia necessaria a creare 10 stelle al giorno? Possibile che sia tutta “polvere di stelle”? Forse non ho capito bene come possa funzionare questa “macchina delle stelle”: è un po’ come un buco nero che funziona al contrario?
Grazie.
@Tiziano,
a quell’epoca materia che ce n’era tanta ancora sotto forma di gas e potevi creare tutte le stelle che volevi. Tuttavia, non voglio semplificare. Non per niente non è ancora nemmeno chiaro se sono nate prime le stelle o le galassie. Tanto più è considerata strana la galassia di cui ho parlato. In fondo hai anche un po’ di ragione: tutto quello che è dentro ai buchi neri galattici, una volta era al di fuori e doveva ancora essere utilizzato …
Ho guardato il tuo sito. Molte delle tue idee le condivido pienamente. Bella la foto dello stato di Washington (se non sbaglio). Rappresenta proprio la natura selvaggia e, essendoci stato, posso dirti che è proprio vero. Ho passato una giornata intera su un battellino contornato da decine di Orche che saltavano e giocavano. Non sarei mai tornato al porto …
Seguici !
E’ un onore averti ospitato sul mio sito. Purtroppo la foto cui ti riferisci è… ehm… parte del template di iWeb e non mi ero ricordato di sostituirla… il sito è solo un abbozzo.
Grazie comunque, sia per la risposta che per la visita.
vorrei ritornare al discorso “guardare lontano nello sapzio=guardare lontano ne tempo” e facendo questo mi rivolgo ad enzo…caro enzo scusa ma se ho capito bene in teoria si potrebbe riuscire a guardare così “lontano” fino ad arrivare al big bang giusto? ma poco dopo il big bang tutto l’universo era concentrato in uno spazio relativamente piccolo giusto? in quello spazio c’era tutto o quasi e quindi anke la materia ke forma noi e la nostra galassia? come è possibile vedere la luce emessa dalla materia ke ci forma? è una cosa ke mi sono sempre kiesto…
grazie
La domanda sollevata da Alex e da Fabio ritengo sia molto importante.
La risposta di Enzo è ovviamente sia corretta che abbastanza eslicativa però l’esperienza che ho avuto io parlando di questi argomenti con persone non molto avezze all’elaborazione di concetti astratti mi porta a pensare che forse dovremmo trovare dei modi nuovi per riuscire a spiegare il concetto di spazio tempo.
Io sinceramente ogni volta ho trovato una strada per riuscire a spiegare a grandi linee cos’è lo spazio tempo…ma ogni volta ho dovuto trovare e inventare un sistema ad hoc in base alla persona che avevo davanti.
Mi chiedo se esiste un modo chiaro e semplice per spiegarlo…anche se forse il problema è che è difficile spiegare il cosmo a chi non ha gli strumenti per capire ciò che lo circonda…ma questo è un altro discorso e non credo sia la sede più opportuna per parlare di scuola, educazione e cultura.
@fra,
a parte della tua domanda rispondo in modo un po’ provocatorio. Perchè pensi non sia possibile vedere quello da cui ci siamo formati? Non vedi forse tua madre e tuo padre? Non è dalle loro cellule che ti sei formato? Ovviamente ho semplificato la cosa, ma l’essenza è quella. D’altra parte è proprio per quello che se riuscissimo a vedere il Big Bang lo vedremmo ovunque…
Più in generale rispondo anche ad Andrea. Il vero problema è che non esistono rappresentazioni grafiche che possano riprodurre lo spazio-tempo a 4 dimensioni. Per spiegare il singolo fenomeno è necessario semplificare la situazione e ridurre il disegno a 3 dimensioni soltanto. In questo modo commettiamo sempre degli errori. Per far capire al meglio l’influenza del tempo sullo spazio, ecco che riduciamo lo spazio a due dimensioni (cono di luce, palloncino). facendo questo però commettiamo imprecisioni. L’unico modo giusto per spiegare sarebbe utilizzare le formule, ma sai quanto sono complicate … e non tutti hanno la preparazione per affrontarle e soprattutto per visulizzarle. Mi ripeto con un esempio. Quando si parla di palloncino che si gonfia si spiega bene l’allontanamento delle galassie. Ma, guardando il palloncino, uno pensa sempre anche a quello che c’è dentro. Ed invece non dobbiamo. Lo spazio è solo la superficie, mentre quello che c’è dentro esiste solo come tempo e non come spazio. E tu capisci bene quindi come anche un semplice disegno possa portare a grosse difficoltà interpretative. Bisognerebbe cambiare la mentalità di tutti i giorni. Anche la scuola fa quello che può…Nel senso che bisognerebbe che tutti gli insegnati delle scuole medie e superiori conoscessero perfettamente la relatività. Ma questo è purtroppo chiedere troppo …
mi sento tanto totò (totò e peppino a milano) quando domanda al vigile: “scusi. dove dobbiamo andare, per andare dove dobbiamo andare?”
sorriso con il colbacco
daria
@fra:
Il problema in realtà è che la nostra idea di vedere è falsata dalla semplificazione quotidiana.
Spiego meglio. Quando noi “vediamo” un qualcosa stiamo in realtà registrando l’effetto di una cosa successa nel passato. Solo che le nostre distanze di osservazione sono tali che quel passato è così vicino a noi da non distinguerlo dal presente. Quando le distanze sono minime il tempo impiegato dai fotoni è così piccolo da non poter essere misurabile.
Noi non vediamo ciò che è ma veniamo raggiunti da fotoni e onde sonore.
Neanche la percezione è istantanea.
Quando col dito sentiamo sotto di noi una superficie ruvida in realtà stiamo ricevendo un segnale partito nel passato da una cellula nervosa.
Ecco quindi che il concetto di “vedere” dovrebbe essere osservazione del passato. Ed essendo la velocità delle onde elettromagnetiche finita lo spazio che ci separa dall’oggetto osservato diventa il tempo.
Esempio: galassia di andromeda
Si dice che sia lontana da noi 2.36 milioni di anni luce.
In realtà dovremmo dire che i fotoni che ci raggiungono e che formano nel nostro telescopio l’immagine della galassia hanno viaggiato per 2.36 milioni di anni, partendo da 2.36 milioni di anni luce di distanza. La galassia di andromeda che sappiamo essere distante da noi 2.36 anni luce è cio che fu 2.36 milioni di anni fa.
Adesso andromeda non è la stessa cosa e nello stesso posto dove di trovava allora…potrebbe anche non esistere più da due milioni di anni per quanto ne sappiamo…
Quando guardiamo nello spazio profondo non guardiamo “lontano” solo nello spazio…ma anche nel tempo.
E se il tempo 0, l’inizio dell’universo che conosciamo, è stato un punto senza dimensioni spaziali e temporali, se solo da quel momento spazio e tempo hanno cominciato ad esistere, allora si può pensare che guardando sempre più lontano nel tempo dovremmo vedere la “luce” dei primi istanti.
Oggi non vediamo la “luce” però gia registriamo il “calore” di quei momenti, che sarebbe la radiazione cosmica di fondo a microonde.
E’ l’eco lontano di quello che fu l’inizio di questo universo, l’inizio del tempo e dello spazio.
Per capire il concetto fino in fondo però si deve anche pensare al fatto che lo spazio si modifica nel tempo. Ma per approfondire meglio qui si va sul difficile ed è un approfondimento che richiederebbe maggior spazio e sicuramente una persona più competente di me. Io è già tanto se riesco a capirle per me ste cose
Una volta, quando non si sapeva cosa fosse la luce e come funzionasse, l’uomo pensava che il “guardare” fosse una azione attiva e non passiva.
Era lo sguardo che si spostava nello spazio fino a raggiungere l’oggetto del guardare. Il tutto istantaneamente.
Il tempo come dimensione, la quarta dimensione, è un concetto in realtà semplice ma per capirlo si deve operare una rottura con il proprio cervello istintivo perchè solo con la parte razionale di noi possiamo “vedere” in astratto uno spazio a quattro dimensioni.
Finchè cercheremo di visualizzarlo graficamente o “spazialmente” continueremo a vedere 3 dimensioni. E’ per questo che l’esempio del palloncino (un classico e forse il più corretto) tende cmq a fuorviare.
Quando parlavo del problema di spiegare relatività e tempo come dimensione mi riferivo proprio alla difficoltà di fare accettare un concetto che, seppur reale, noi possiamo comprendere solo per mezzo dell’astrazione, essendo i nostri sensi relegati nel recepire come dimensioni solo le tre dimensioni spaziali.
In molti libri di fisica per spiegare lo spazio multidimensionale si fanno esempi tipo lo spazio a due dimensioni (un foglio di carta) ma per noi che siamo nati e cresciuti percependo solo tre dimensioni diventa impossibile capirlo se non ci costringiamo a lasicar perdere quella che siamo abituati a vivere come realtà.
Un po’ come abbandonare i sensi e fidarsi “ciecamente” della ragione.
Chiedo scusa se mi sono dilungato e se ho scritto sciocchezze…
@Andrea,
hai detto delle cose molto corrette e hai azzeccato il problema di fondo. Bisogna fare uno sforzo supplementare per entrare nella realtà dello spazio-tempo. non basta capire una figura o un diagramma. Ho appena mandato al sito un “modo” per vedere la cosa, utilizzando il palloncino. Ne sto anche provando un’altro con un universo piatto. Ma comunque resta il fatto che bisogna usare molto il cervello e l’astrazione. D’altra parte quanti vanno a vedere la Gioconda e dicono che è bellissima? Milioni. eppure io penso che solo l’1 % o forse meno capisca veramente la sua grandezza ed il suo significato di Natura-Persona che si fondono insieme. Il resto valuta solo una fotografia. Povero Leonardo !! Ma siamo orami troppo abituati ad aspettare tutto confezionato e pronto all’uso …
Continua così che vai benissimo 😉
la domanda sorge spontanea: ma come sono riusciti a calcolare la formazione di 10 stelle al giorno in una galassia così distante?
Grazie
Allora…la galassia in questione si chiama J100054_023436 (che bel nome
), chiamata anche Super Starbrust Galaxy a causa dell’enorme formazione di stelle.
La quantità di stelle formate viene stimata da alcuni parametri sull’attività riscontrata.
Le stime attualmente indicano una formazione di 1000-4000 stelle all’anno.
quindi da 3 a 11 al giorno.
Ovviamente le stime sono poco precise, sia per la distanza dell’oggetto che per la difficoltà di creare un modello teorico di una galasssia così giovane.
Infatti la stima del rateo di produzione di stelle viene fatto creando dei modelli e applicandoli ai dati riscontrati.
Cmq, anche se la produzione fosse intorno alle 1000 unità l’anno sarebbe sempre cento volte maggiore di quella della nostra via lattea che “produce” 10 stelle all’anno.
Questa scoperta, di cui si parla poco (questo è uno dei pochi siti non per “addetti ai lavori” al mondo che ne parla) ci aiuterà non poco nella comprensione dello svluppo delle galassie nell’universo primordiale e quindi anche a migliorare i nostri modelli che sono lo strumento base per analizzare i dati raccolti dall’osservazione del cielo.
Se l’uomo avesse una macchina spaziale che potesse viaggiare alla velocità di 1 milione di anni luce al secondo se io partissi dalla terra puntando verso questa galassia in 12 secondi davanti a me vedrei cambiare tutto quello che mi è “vicino” e la galassia forse completamente sparita?