E' la Galassia più solitaria dell'Universo?

[Enrico Corsaro]

Nell'universo esistono delle enormi regioni di vuoto in cui non sono presenti alcune strutture di materia. Hubble ha però trovato una galassia all'interno di uno di questi vuoti. Essa pare essere la galassia più solitaria mai trovata fino ad oggi....
leggi tutto... (http://www.astronomia.com/2015/11/20/e-la-galassia-piu-solitaria-delluniverso/)

[DarknessLight]

Davvero molto interessante! Chissà come ci è finita lì nel buio...

[fulvio_]

Una galassia davvero solitaria! :thinking:
Facendo due conticini (... della domenica) un vuoto di 250 milioni di anni luce per una galassia diciamo di 100 mila anni luce di diametro lo possiamo pensare come 25 metri su 1 cm!

[Enrico Corsaro]

Esattamente, un pò come paragonare una nocciolina con le dimensioni di un palazzo.
Sostanzialmente ritengo molto più plausibile ritenere che la galassia sia finita li migrando nel tempo, probabilmente a causa di qualche effetto di fionda gravitazionale. Per capirlo, bisognerebbe acquisire misure di velocità della galassia nelle varie direzioni. Fin tanto che si tratta di moto radiale è abbastanza fattibile, il problema sono i moti tangenziali. Parliamo di un oggetto comunque piuttosto distante.

[DarknessLight]

Secondo te questo isolamento può in qualche modo influire sulle possibilità di nascita della vita sui pianeti della galassia?

[Enrico Corsaro]

No lo escludo perchè ciò che è interno alla galassia non viene direttamente influenzato dalle dinamiche esterne (tranne casi molto particolari). Potrebbero esistere li esopianeti come in qualunque altra galassia.

[Marcos64]

Isolata in una sfera di vuoto di 250 milioni di anni luce! Impressionante, non finiro' mai di stupirmi dell'enormita' che ci circonda!

[DarknessLight]

Se il sole avesse le dimensioni di una cellula, la via lattea avrebbe le dimensioni degli stati uniti https://www.google.it/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiIxoTcyaHJAhWCyhoKHezgAeMQjB0IBQ&url=http%3A%2F%2Fwww.incredibilia.it%2Fincredibile-infinito-universo%2F&psig=AFQjCNEc0dyvN9TdneV45mRotcFv0PqbEA&ust=1448197104131964&rct=j

Parafrasando Carl Sagan Tutti quelli che hai conosciuto nella tua vita esistono in quel piccolo granello.

[davide1334]

interssante si.quindi sarebbe "fuori" dall'attrazione di un ammasso?solitaria e alla deriva? però, in una galassia una stella può essere scacciata con un effetto fionda causata dal buco nero centrale supermassiccio,ma quale forza potrebbe scacciare una galassia intera?

[DarknessLight]

Penso uno di quei super buchi neri che si annidano al centro degli ammassi di galassie... come quello al centro dell Ammasso della fenice... ben 20 miliardi di masse solari... 3 ordini di grandezza più massiccio del buco nero al centro della Via Lattea :shock:

Oppure sono gli ammassi di galassie stessi a fare da centro gravitazionale in grado di generare le fionde...

[Enrico Corsaro]

interssante si.quindi sarebbe "fuori" dall'attrazione di un ammasso?solitaria e alla deriva? però, in una galassia una stella può essere scacciata con un effetto fionda causata dal buco nero centrale supermassiccio,ma quale forza potrebbe scacciare una galassia intera?

E' una bella domanda a cui rispondere non è certo semplice. Le dinamiche gravitazionali possono essere enormemente complesse, e sono di natura caotica in questi casi. Pertanto è praticamente impossibile fare una predizione accurata. Tuttavia quello che ritengo è che la galassia possa aver risentito di un forte attrattore, e non parliamo di buchi neri ma di ammassi di galassie, che coinvolgono una massa molto molto più grande.

Quello che dunque potrebbe essere accaduto è che di base la galassia si sia formata in una situazione di margine, cioè già in prossimità di una regione di vuoto che con il tempo si è espansa ulteriormente. In questa condizione, risentendo della forza gravitazionale di un grande attrattore (come ad es. lo è il superammasso della Vergine per il Gruppo Locale), abbia acquisito una certa velocità di spostamento che le ha permesso di avere l'inerzia sufficiente ad addentrarsi molto nella regione di vuoto suddetta. E' uno scenario plausibile ma non possiamo di certo confermarlo allo stato attuale.

[fulvio_]

[... Penso uno di quei super buchi neri che si annidano al centro degli ammassi di galassie... come quello al centro dell Ammasso della fenice... ben 20 miliardi di masse solari... ...]

Ma esistono buchi neri vagabondi intergalattici? :thinking:
Confesso che non lo sapevo. Pensavo che sia i buchi neri 'ordinari' che quelli supermassicci fossero nelle galassie.

[DarknessLight]

No no... non è solitario!
Al centro degli ammassi di galassie esistono delle galassie particolarmente massiccie che contengono buchi neri particolarmente massicci come questo gigante di cui parlavo...

Praticamente l universo è una gerarchia di buchi neri che orbitano il più piccolo intorno al più grande accompagnati da miliardi di lucciole, le stelle...

[Enrico Corsaro]

Menomale che Dark mi ha anticipato, mi stavo preoccupando :biggrin:.
Ad oggi, non sono noti buchi neri "solitari", anche perchè di base quando esiste un buco nero, esiste automaticamente una regione di formazione stellare intorno a causa del fatto che deve esserci necessariamente materia perchè un buco nero si possa formare, a maggior ragione per quelli supermassicci.

[DarknessLight]

Rispondo per dare una mano... poi tu aggiungi sempre molti più dettagli...

[Enrico Corsaro]

Rispondo per dare una mano...
Certo, fai bene ;).

[Gaetano M.]

Quando si trovano delle cose non in accordo con le teorie mi viene sempre il dubbio che qualcosa ci sfugge! Questo grande vuoto (che va un po' contro l'isotropia dell'universo) come è messo con la materia oscura? E' una bella scoperta che aiuterà a capire tante cose, penso.

[Enrico Corsaro]

Quando si trovano delle cose non in accordo con le teorie mi viene sempre il dubbio che qualcosa ci sfugge! Questo grande vuoto (che va un po' contro l'isotropia dell'universo) come è messo con la materia oscura? E' una bella scoperta che aiuterà a capire tante cose, penso.

Ci tengo a precisare che la scoperta non è il vuoto, già ben noto, ma la galassia solitaria al suo centro. Ciò che è interessante qui è capire quali dinamiche hanno fatto sì che una galassia si possa trovare da sola. Difficile stabilire come la materia oscura sia distribuita, dato che non possiamo osservarla. Sappiamo comunque che essa deve essere presente (ammesso sia definibile come materia oscura) nei filamenti (god's fingers) costituiti dalle galassie e dagli ammassi di galassie.

La scoperta non va comunque in contrasto con alcuna teoria in particolare, piuttosto io la vedo come un caso fisico di rilievo per comprendere meglio le dinamiche di formazione galattica e come gli effetti gravitazionali possano produrre risultati di questo tipo.

[Gaetano M.]

Enrico, avevo già letto di questo vuoto imponente. L'importanza della scoperta della galassia la vedo come possibilità di studiarne la grandezza, la massa, la rotazione, la velocità di allontanamento... Tutte queste cose penso possano dirci qualcosa in merito all D.M. e alla D.E. considerato le condizioni particolari di minime influenze di altre galassie?

[Enrico Corsaro]

Sulla DE no, perchè in questi contesti non gioca alcun ruolo, e soprattutto non lo ha giocato nei momenti di formazione miliardi di anni fa. Riguardo alla DM, certamente potrebbe indicare che essa sia presente anche al centro di questo grande vuoto, ma allo stato attuale è difficile dirlo perchè non ci è possibile osservarla direttamente. Serviranno misure di rotazione della Galassia, che però risultano difficili dal momento che essa ha un piano di rotazione quasi perpendicolare alla nostra linea di vista. Considerato che fin'ora si è compreso che laddove ci sono galassie vi è anche DM nelle zone circostanti, che pare abbia aiutato proprio la formazione di queste strutture, allora ci potremmo aspettare che vi sia DM anche dove c'è questa galassia solitaria.

[DarknessLight]

Sulla DE no anche perché gli effetti dell energia oscura si percepiscono a livello di superammassi e oltre (miliardi, decine di miliardi di anni luce)... non certo su di una galassia singola (centinaia di migliaia di anni luce)... ordini di grandezza moooooolto differenti ;)

[Enrico Corsaro]

Sulla DE no anche perché gli effetti dell energia oscura si percepiscono a livello di superammassi e oltre (miliardi, decine di miliardi di anni luce)...

Non è propriamente questo il motivo Dark. La DE ha solo preso il sopravvento in tempi recenti, prima i suoi effetti non erano neanche in azione. Dato che le strutture si sono formate comunque nelle prime fasi di vita dell'Universo, la DE non ha giocato alcun ruolo, a prescindere da quanto siano grandi o meno tali strutture. La DE sta producendo oggi effetti sulla espansione accelerata che coinvolge tutto l'Universo nel suo insieme, e di base l'unica conseguenza tangibile è che gli oggetti si stanno allontanando fra loro sempre più rapidamente, già ad una distanza di circa 50 milioni di anni luce (per cui neanche a distanze così enormi su scala cosmica). La formazione di strutture è invece unicamente legata agli effetti della gravità, che ha comunque agito fin dai primissimi istanti.

[DarknessLight]

La DE sta producendo oggi effetti sulla espansione accelerata che coinvolge tutto l'Universo nel suo insieme, e di base l'unica conseguenza tangibile è che gli oggetti si stanno allontanando fra loro sempre più rapidamente, già ad una distanza di circa 50 milioni di anni luce

50 milioni di anni luce è relativamente poco!! Sin ora avevo capito che l energia oscura agisse solo a livelli davvero grandi, livelli cosmologici... Comunque grazie, messaggio ricevuto;)

[Enrico Corsaro]

Non più ormai, e diventa sempre più forte :mad:.

[DarknessLight]

Ah ah :biggrin:... ti fanno rabbia i suoi effetti... devo dire che anche a me proprio non piace questa cosa: l espansione superluminare... per come è impostata oggi la cosmologia, sembra non avere senso tutto questo...

Ma da quanto si fa sentire la DE? 5 miliardi di anni circa o sbaglio? Come crescono velocemente i suoi effetti?

[Enrico Corsaro]

La deviazione dalla legge di Hubble ti da i suoi effetti. Ne avevo parlato in un mio articolo sul modello cosmologico standard. Diciamo che gli effetti sono iniziati da un centinaio di milioni di anni a questa parte. Il calcolo lo puoi fare considerando qual è la distanza minima (in anni luce) per cui gli effetti della DE diventano visibili. L'ordine di grandezza è dunque quello.

[DarknessLight]

Aaah sì sì hai ragione!! Mi ero confuso... ora mi ricordo... ;)

[Gaetano M.]

Per non smentirmi sono riuscito a ripescare qualcosa che ricordavo di aver letto, secondo me molto interessante: http://www.lescienze.it/news/2014/02/10/news/misurazione_distanza_cosmica_enegia_oscura-2003487/
;)

[Enrico Corsaro]

Giustissimo Gaetano!
L'analisi delle BAO (Oscillazioni acustiche barioniche) si basa su campioni statisticamente molto significativi (centiania di migliaia di galassie) e sulle strutture quindi nel loro insieme.
Ma una galassia presa a solo purtroppo, come ti dicevo, non ci può dire nulla sulla DE.

[DarknessLight]

Nell articolo di Gaetano dice che la distanza media tra due galassie è di 500 milioni di anni luce... non è un po' tanto? Credevo che fosse mooolto meno la distanza media tra galassie in un ammasso, tipo da 1 a 10 milioni di anni luce... mi pare che tra milky Way e Andromeda siano circa 2 o 3 milioni di anni luce... o sbaglio?

Poi dice anche che l energia oscura è stata introdotta negli anni novanta.
Ma la scoperta dell espansione accelerata non risale al 2011?

[Enrico Corsaro]

Nell articolo di Gaetano dice che la distanza media tra due galassie è di 500 milioni di anni luce... non è un po' tanto? Credevo che fosse mooolto meno la distanza media tra galassie in un ammasso, tipo da 1 a 10 milioni di anni luce... mi pare che tra milky Way e Andromeda siano circa 2 o 3 milioni di anni luce... o sbaglio?
Infatti non è un valore riferito al singolo ammasso ma un valore medio di tutto l'Universo, che dunque incorpora anche gli enormi vuoti cosmici.




Poi dice anche che l energia oscura è stata introdotta negli anni novanta.
Ma la scoperta dell espansione accelerata non risale al 2011?
Infatti la scoperta dell'espansione accelerata risale al 1998, non al 2011 :).

[fulvio_]

[... Infatti non è un valore riferito al singolo ammasso ma un valore medio di tutto l'Universo, che dunque incorpora anche gli enormi vuoti cosmici. ...]

Il fatto che negli ammassi le distanze fra le galassie siano comunque comparabili alle dimensioni delle stesse, questo valore medio dà una misura di quanto ENORMI siano questi enormi vuoti cosmici! :sowsuser:

[Enrico Corsaro]

Esattamente! Questi vuoti sono come enormi bolle, mentre gli ammassi sono solo sottilissimi filamenti che si ramificano sulla superficie di queste bolle.

[DarknessLight]

Infatti non è un valore riferito al singolo ammasso ma un valore medio di tutto l'Universo, che dunque incorpora anche gli enormi vuoti cosmici.

Ci ho pensato ma non ha senso questo discorso: se le galassie sono tutte concentrate in ammassi e superammassi, la loro distanza reciproca con la più vicina si aggira sempre intorno ai milioni di anni luce... no centinaia di milioni...

Che cosa sarebbe una media di distanza in questo contesto?

[Enrico Corsaro]

Immagina che due galassie si trovino ai due punti opposti di una regione di vuoto. Quale sarebbe la loro distanza? La dimensione del vuoto stesso che si interpone fra loro.
Quando calcoli una distanza media (e non si parla di distanza più vicina, ma di distanza media), significa una media di tutte le possibili combinazioni di distanze fra due galassie qualsiasi, che siano di uno stesso ammasso o che si trovino ai due punti opposti di una grande regione di vuoto, od anche ai due poli opposti di tutto l'Universo osservabile. In pratica questo valore ti da una idea approssimativa della densità di galassie nel nostro universo. E' più chiaro così?

[Gaetano M.]

Da questo: https://it.wikipedia.org/wiki/Universo_osservabile ho provato a fare un po' di calcoli, spero giusti.
100 miliardi di galassie in 5x10alla32 anni luce cubi avremmo per ogni galassia a disposizione 5x10alla21 anni luce cubi che è quello che dice Enrico come distanza media da una galassia all'altra.

[DarknessLight]

le possibili combinazioni di distanze fra due galassie qualsiasi, che siano di uno stesso ammasso o che si trovino ai due punti opposti di una grande regione di vuoto, od anche ai due poli opposti di tutto l'Universo osservabile.

Ok, così è chiaro: ci ho pensato fin dall inizio ma mi sono detto che per ogni galassia ne esisteranno centinaia di miliardi di altre e così ho pensato che fare una media del genere fosse una cosa impossibile... a quanto pare mi sbagliavo!
Ora ho capito;)

Praticamente è la densità media di galassie nell universo!

[Enrico Corsaro]

Perfetto ;). Per fare calcoli lunghi e complessi esistono i computer non a caso, mica li facciamo a mano :biggrin:.

[Gaetano M.]

Abitudine legata all'età, purtroppo :biggrin:, pensa che usavamo ancora il regolo per i calcoli!

[DarknessLight]

Pensa calcolare la distribuzione delle galassie utilizzando l abaco :wtf:

[Gaetano M.]

Archimede aveva ideato addirittura due metodi per la quadratura del cerchio eil il suo p greco non era neanche così male!

[Enrico Corsaro]

ragazzi siete chiacchieroni... :biggrin: ma non andiamo troppo off topic :razz:.

[davide1334]

E' una bella domanda a cui rispondere non è certo semplice. Le dinamiche gravitazionali possono essere enormemente complesse, e sono di natura caotica in questi casi. Pertanto è praticamente impossibile fare una predizione accurata. Tuttavia quello che ritengo è che la galassia possa aver risentito di un forte attrattore, e non parliamo di buchi neri ma di ammassi di galassie, che coinvolgono una massa molto molto più grande.

Quello che dunque potrebbe essere accaduto è che di base la galassia si sia formata in una situazione di margine, cioè già in prossimità di una regione di vuoto che con il tempo si è espansa ulteriormente. In questa condizione, risentendo della forza gravitazionale di un grande attrattore (come ad es. lo è il superammasso della Vergine per il Gruppo Locale), abbia acquisito una certa velocità di spostamento che le ha permesso di avere l'inerzia sufficiente ad addentrarsi molto nella regione di vuoto suddetta. E' uno scenario plausibile ma non possiamo di certo confermarlo allo stato attuale.


grazie enrico. come dici tu le dinamiche gravitazionali possono essere molto complesse.il fatto di entità
"solitarie" è molto curioso ed affascinante.progressivamente,aumentando la scala cosmica,si parla di pianeti vagabondi senza stella madre,di stelle scacciate dalla galassia originaria e di galassie alla deriva aldifuori di ammassi galattici. in un sistema stellare come ad esempio il nostro si individua facilmente il padrone di casa(il sole) con tutti i suoi "adepti" che gli girano attorno; nelle galassie si individua il centro,il bulge,che mi pare di capire contenga in ognuna un buco nero supermassiccio che fa da padrone di casa a cui tutto il sistema gravita attorno; ma negli ammasi e superammassi galattici come si fa ad individuare un centro? qua si passa a sistemi dove non vi è più una regione specifica che fa da centro e non vi sono buchi neri "supersupermassici",giusto? che cosa cambia in sostanza in queste strutture al livello di ordine gravitazionale?

[Enrico Corsaro]

ciao Davide, di base l'analogia tra una singola galassia ed un ammasso di galassie non è adeguata e ti spiego perchè. Un ammasso di galassie è una struttura che contiene nuclei di forte gravità relativamente isolati, e che, anche se comunque dotata di un centro di gravità comune, come qualsiasi struttura legata gravitazionalmente, non contiene galassie in una quantità paragonabile a quante stelle sono contenute in una galassia singola. Le proporzioni di densità sono dunque molto differenti. Direi che è più corretto paragonare un ammasso di galassie ad un ammasso globulare stellare, e/o ad un ammasso aperto, a seconda della morfologia.

Dunque ricapitolando, mentre di base la galassia è una struttura ad elevata densità di materia (ordinaria) e fortemente legata gravitazionalmente (non tanto da un buco nero, che semmai può aver contribuito alla nascita e formazione della galassia, ma proprio dalla enorme quantità -- in proporzione alle dimensioni della galassia stessa -- di stelle e polveri concentrate nelle zone centrali), un ammasso di galassie è una struttura piuttosto sparsa, relativamente poco densa, che può più facilmente risentire di attrattori esterni che ne cambiano molto la morfologia nel corso del tempo.