L’Universo

1. L’Universo I misteri dei mondi lontani da noi

2. Anno Luce Distanza percorsa dalla luce in un anno La luce viaggia alla velocità di 300000 km/s un anno luce corrisponde all’incirca a 9.460.800.000.000 km

3. Distanza Terra Sole è in media 149.597.870 km quindi circa 8,20 minuti luce Saturno si trova a poco più di un’ora luce dal Sole Proxima Centauri, la stella più vicina, a 4 anni luce

4. Legge di Gravitazione Universale Forza con cui due corpi di massa M e m si attraggono reciprocamente quando la distanza dai loro centri è pari a d. G è la costante di gravitazione universale

5. UNIVERSO Termine che deriva dal latino UNIVERSUS (tutto intero) parola composta da unus (uno) e versus (volto, avvolto). Si riferisce al continuum spazio-temporale con tutta la materia e l’energia in esso contenute

6. Contenuto dell’universo Materia visibile: Galassie Materia Oscura: materia che non emette luce visibile, onde radio, raggi X o gamma o altra radiazione elettromagnetica Energia Oscura: introdotta dai cosmologi per spiegare le osservazione di un Universo in espansione e colmare una significativa porzione di massa mancante dell’Universo

7. ORIGINE dell’UNIVERSO Nonostante tutte le conoscenze sull’Universo non si sa con certezza come è cominciato e come andrà a finire

8. Teoria del Big Bang è la teoria più accreditata: la grande esplosione da cui ha avuto origine l’Universo. I cosmologi sanno dire come si svolse ma non il perché

9. Esplosione Catastrofica MATERIA SPAZIO e TEMPO emergono da una particella più piccola di un atomo a una temperatura accecante

10. Primo microsecondo1 µs = 1 miliardesimo di secondo Universo si espande alle dimensioni di una galassia Generazione spontanea di materia e antimateria

11. 1 Secondo Universo opaco: dalle particelle si formeranno gli atomi 3 Minuti Primi atomi: Idrogeno, Elio e tracce di Litio Per 300000 anni nell’Universo è nebbia

12. Giovane Universo

13. Sviluppo dell’Universo La prima struttura dell’Universo impiega circa un miliardo di anni a svilupparsi in galassie e ammassi circondati da grandi spazi vuoti. Prime galassie piccole e irregolari, nate da continue fusioni di stelle più piccole

14. Età dell’Universo L’Universo si sta espandendo valutazioni differenti dell’espansione collocano la sua origine in tempi diversi intorno a 15 miliardi di anni fa oppure tra i dieci e i tredici miliardi di anni fa

15. Espansione dell’Universo

16. Futuro dell’Universo Una teoria sostiene che l’espansione continui all’infinito con la dispersione delle masse in spazi infiniti Un’altra sostiene che l’Universo raggiunto un massimo di espansione comincerà a contrarsi, questo grazie al fatto che la gravità sarà sostenuta dalla enorme quantità di materia a noi invisibile (90%). Ogni trilione di anni ci sarebbe una nuova esplosione

17. GALASSIE Sistemi di Stelle, classificate in base alla forma: Ellittiche Spirali Irregolari

18. GALASSIE Andromeda la galassia più vicina si trova a 2 milioni di anni luce da noi

19. Galassie Ellittiche composte da stelle pressoché vecchie e povere di materia interstellare M49 M89

20. Galassie a Spirale Sono circa il 75% delle galassie Si identificano tre parti: Nucleo centrale - ammasso sferico o ellittico Cerchi della spirale piatta fatta di stelle Nuvole di gas e polvere Alone sferico: forma due calotte scarsamente popolate

21. Galassie a Spirale M81 Via Lattea

22. Galassie Irregolari Grande Nube di Magellano Costituiscono il 3% delle galassie Prive di simmetrie sono ricche di gas interstellare, polveri e stelle a luce blu, cioè stelle giovani supergiganti

23. QUASAR Quasi stellar radio source = radiosorgente quasi stellare Oggetti molto distanti: 13 miliardi di anni luce Ciò che osserviamo è stato emesso vicino alle origini dell’Universo: possono rappresentare lo stato iniziale di vita delle galassie

24. QUASAR NCG7319 HE1013-2136

25. Ammassi di Galassie Le Galassie tendono a loro volta a riunirsi in gruppi composti anche da migliaia di componenti Ammasso Abell 1689-c

26. Collisioni tra Galassie E’ molto probabile che due o più galassie possano collidere tra loro e interagire gravitazionalmente Scontro tra quattro ammassi di galassie a 5,4 miliardi di anni luce dalla Terra La collisione tra stelle è comunque un evento assai raro

27. Le stelle si presentano spesso a gruppi AMMASSI STELLARI Esistono due tipi di ammassi AMMASSI APERTI AMMASSI GLOBULARI

28. AMMASSI APERTI Gli ammassi aperti sono insiemi di qualche centinaio o migliaio di stelle, hanno forma irregolare e contengono stelle giovani e massicce. M45 Ammasso aperto delle Pleiadi nella costellazione del Toro

29. Quando esse si evolvono, dopo qualche decina o centinaio di milioni di anni, l'ammasso si disgrega, perchè l'attrazione gravitazionale delle stelle che lo compongono non è sufficiente a tenerle unite. Due Ammassi nella Nube di Magellano

30. AMMASSI GLOBULARI Gli ammassi globulari sono insiemi di stelle di forma sferica, che possono contenere fino a 300mila stelle, concentrate in regioni di poche centinaia di anni luce.

31. Dato il gran numero di stelle che racchiudono, si tratta di formazioni stabili, gravitazionalmente legate, a differenza degli ammassi aperti. Ammasso M22

32. Sembra che gli ammassi globulari si formino nella fase iniziale di vita di una galassia. Essi si trovano sia nelle galassie ellittiche, dispersi nella galassia, che in quelle spirali, per lo più raggruppati in aloni sferici attorno ad esse.

33. Nascita delle Stelle Una stella nasce da una nube di polveri e gas

34. La Gravità dà forma alle stelle Solo nella Via Lattea, la nostra galassia, ce ne sono 400 miliardi

35. Dove nascono le Stelle? PILASTRI della CREAZIONE nascono in zone dette

36. Imponenti nuvole di polvere e Idrogeno a 7000 Anni Lucedalla Terra Nella Nebulosa dell’Aquila

37. Idrogeno Componente fondamentale delle stelle Elemento più leggero e abbondante dell’Universo Ammassi di Idrogeno e Polveri nell’arco di miliardi di anni si addensano formando nubi che produrranno da poche decine a migliaia di stelle

38. Stella come Sole Nasce da un ammasso grande cento volte l’intero sistema solare Le nubi da temperature bassissime,centinaia di gradi sotto zero, si comprimono a causa della gravità e la temperatura aumenta

39. Centinaia di Migliaia di Anni La nebulosa ruota fino a formare un disco appiattito Al centro, grazie alla gravità, si forma una sfera incandescente che supera il milione di gradi di temperatura

40. Protostella Dopo dieci milioni di anni il nucleo della protostella ha raggiunto i dieci milioni di gradi

41. Fusione Termonucleare Grazie al calore immenso gli atomi di Idrogeno si muovono così velocemente che si fondono diventando atomi di Elio

42. La Fusione fornisce energia per alimentare la stella per tutta la sua vita fornendola di una sorgente costante di luce e calore Produce da sé Luce e Calore: i requisiti essenziali di una stella

43. Battaglia per la sopravvivenza La stella combatte contro la gravità

44. Gravità dà forma alla stellama cerca di annientarla continuando a comprimerla

45. Pressione creata da Fusione nucleare contrasta la gravità Atomi di Idrogeno si muovono velocissimi per il forte calore e creano una pressione che contrasta la gravità

46. Sequenza principale Fase di equilibrio della vita della stella: pressione e gravità si controbilanciano La stella continua a bruciare, cioè a vivere nella sequenza principale fino a un nuovo cambiamento Il Sole sta vivendo questa fase Vediamo ora cosa è esattamente la Sequenza Principale

47. Diagramma di Hertzsprung-Russel Luminosità Temperatura Sequenza Principale: diagonale dall’angolo in alto a sinistra stelle più massicce calde e luminose in basso a destra stelle meno massicce meno calde e meno luminose

49. Il diagramma serve a classificare le stelle e mette in relazione la temperatura effettiva delle stelle in ascissa con la luminosità in ordinata La temperatura diminuisce lungo l’asse X: da 20000 gradi Kelvin si passa a 2500 mentre sull’asse Y viene dato il valore di luminosità 1 al Sole. Ci sono stelle anche un milione di volte più luminose del sole ma anche un milione di volte meno luminose

50. 90% Stelle appartiene alla Sequenza Principale alcune sono blu-bianche grandi luminose calde Rigel SuperGigante Blu, confrontata con il Sole