La curiosità del mese
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Nebbia galattica
La curiosità del mese di marzo 2012 a cura di Tomaso Belloni
In una bella nottata serena possiamo vedere un gran numero di stelle a occhio nudo.
L’assenza di nubi nell’atmosfera permette alla debole luce stellare di raggiungerci,
anche se naturalmente l’atmosfera assorbe sempre molto e non averla sarebbe molto
utile (anche se, purtroppo, letale).
Il telescopio spaziale Hubble supera questo
problema stando in orbita intorno alla terra, a un’altezza tale che l’atmosfera è
praticamente inesistente.
Però non abbiamo solo la luce visibile, le radiazioni elettromagnetiche vanno dalla
banda radio (bassa energia e grande lunghezza d’onda) ai raggi gamma (alta energia e piccola lunghezza d’onda).
La nostra atmosfera è completamente opaca alla maggior parte della radiazione elettromagnetica. Solo alcune "finestre" sono aperte fra cui
naturalmente quella visibile con i nostri occhi.
Ad esempio, i raggi X e gamma non arrivano fino alla superficie della terra, il che è un bene perché sarebbero
estremamente nocivi.
Il problema però non è limitato all’atmosfera.
Lo spazio interstellare all’interno della nostra galassia è vuoto, ma non così tanto.
La densità media del gas è di circa 1 atomo per centimetro cubo (nell’aria che respiriamo ci sono dieci
miliardi di miliardi di atomi per centimetro cubo).
In più c’è una piccola
percentuale di polvere, sotto forma di piccoli granelli. Naturalmente ci sono anche
nubi interstellari e nebulose dove la densità è più grande, ma lasciamole stare per
il momento.
Con un atomo per centimetro cubo potrebbe sembrare che il problema della trasparenza
non sia poi così grande. In realtà non dimentichiamo che la densità sarà anche
minima, ma le distanze sono enormi. Proviamo a fare un breve conto.
Facciamo un anello con indice e medio della mano, con il buco centrale della dimensione di circa
un centrimetro quadrato. Puntiamo il nostro "telescopio" artigianale verso la stella
più vicina, Proxima Centauri, che sta a "solo" 4.2 anni luce da noi.
4.2 anni luce sono circa 4 miliardi di miliardi di centimetri. Questo vuol dire che
la luce di Proxima Centauri che passa per il nostro anello ha
incontrato 4 miliardi di miliardi di atomi, più la polvere. Insomma, la galassia non
è proprio trasparente.
Sempre tralasciando le nubi interstellari, spostiamoci in direzione del centro della
nostra galassia, a 27mila anni luce da noi nella direzione della costellazione del
Sagittario.
Stiamo guardando nel piano della nostra galassia, quindi l’assorbimento
si fa pesante. La polvere che assorbe la radiazione visibile fa sì che le stelle
vengano assorbite moltissimo, tanto che quelle più deboli diventano inosservabili.
Il gas invece assorbe la radiazione a più alte energie: i raggi X vengono assorbiti
e tutto diventa più difficile da osservare.
Dato che guardiamo a una distanza 6500
superiore a quella di Proxima Centauri, l’assorbimento è 6500 volte più forte.
Come nel caso dell’atmosfera terrestre, ci sono lunghezze d’onda di radiazione a cui
la galassia è molto più trasparente: per esempio nell’infrarosso si può addirittura
guardare attraverso le nubi più dense.
Inoltre non è necessario guardare in direzione del centro della galassia, e quindi all’interno del disco della via
lattea. Se guardiamo fuori dal disco, lo spessore della galassia è molto minore e
al suo esterno c’è lo spazio integalattico, dove la densità è molto minore.
Si può vedere più lontano senza avere problemi di assorbimento, ma attenzione: le distanze
sono molto maggiori e il problema non è competamente risolto.
Insomma, nulla è completamente vuoto e quindi nulla è completamente trasparente.