LA VIA LATTEA, LA NOSTRA GALASSIA


La nostra galassia e' una spirale di tipo Sb, di dimensioni e massa medie: contiene circa 150 miliardi di stelle. Essa e' visibile solo in parte, dato che ci troviamo al suo interno; il piano del disco e le migliaia di stelle che contiene ci appaiono come una striscia bianca lattiginosa sulla volta celeste, detta Via Lattea. 
Galileo fu il primo ad osservare la Via Lattea, ma solo alla fine del 1700, William Herschel scopri' la struttura a disco della Galassia. 



Immagine della nostra galassia; in evidenza il piano del disco


La struttura e la dinamica della Via Lattea

La Galassia e' composta da un bulge, da un disco, dai brcci di spirale e dall'alone. Il bulge e' un rigonfiamento centrale
dello spessore di 16.000 anni luce, che si trova al centro del disco: questo ha uno spessore di 2.000 anni luce e un diametro di 100.000 anni luce. Esso contiene i bracci a spirale,  una sorta di "strisce" di gas e stelle che si dipartono dal nucleo e vi si avvolgono intorno. Il disco e' circondato da un alone quasi sferico, formato di ammassi globulari, che si estende fino ad un diametro di 150.000 anni luce.  
Nella nostra galassia sono stati individuati tre bracci: quello di Orione (dove si trova il nostro Sole), quello del Perseo e quello del Sagittario. L'assorbimento della luce da parte di gas e polveri ci impedisce di osservare i bracci che si trovano dalla parte opposta della Galassia. 
Le stelle della nostra galassia sono per meta' isolate, e per meta' raggruppate in ammassi aperti e globulari. I primi si trovano soprattutto nei bracci e nel disco, i secondi nell'alone.



L'ammasso globulare M3 nella costellazione dei Cani da Caccia . (SEDS)


Ci sono inoltre nubi di gas e di polvere, che formano nebulose di vari tipi. Le piu' famose sono quelle della Vela, del Granchio (residui dell'esplosione di supernovae), ma anche la nebulosa oscura "Testa di cavallo" nella costellazione di Orione (formata da polveri che assorbono la luce stellare). La materia interstellare e' per lo piu' concentrata lungo i bracci di spirale: e' la materia prima per la formazione di nuove stelle. 
Le stelle si possono dividere in due popolazioni: quelle di popolazione II, cioe' di prima generazione, che risalgono alle prime fasi di vita della nostra Galassia, quando il gas era composto quasi totalmente da idrogeno; quelle di popolazione I, di seconda generazione, formate da gas gia' arricchito dalle stelle di prima generazione, che sono esplose come supernovae o hanno rilasciato del gas sotto forma di vento stellare. Queste ultime hanno dunque una composizione chimica piu' arricchita in metalli rispetto alle prime. Le stelle vecchie si dispongono per lo piu' nel bulge e nell'alone, quelle giovani soprattutto lungo i bracci di spirale. 

Come nelle altre spirali, tutte le stelle della Galassia ruotano attorno al centro lungo robite ellitiche o quasi circolari; la velocita' cresce con la distanza dal centro, raggiunge un massimo e poi decresce gradualmente. L'alone non partecipa al moto di rotazione della Galassia.
Il nostro Sistema Solare si trova in posizione abbastanza periferica nella Galassia, a circa 28.000  anni luce di distanza dal suo centro, attorno al quale ruota con una velocita' di circa 250 Km/s, e ad un'altezza di 30 anni luce dal piano galattico.
L'analisi della curva di rotazione della Galassia (cioe' l'andamento della velocita' di rotazione delle stelle in funzione della distanza dal centro galattico) ha mostrato che a grandi distanze dal centro essa, anziche' diminuire come previsto, resta abbastanza alta. Cio' significa che il campo gravitazionale a cui queste stelle sono soggette non e' quello previsto in base alla misura della massa galattica. Deve esistere dell'altra materia, non visibile, che produce un forte campo gravitazionale: si ipotizza che le galassie siano circondate da aloni massicci di materia oscura, che spesso collegano tra loro le galassie, come dei veri e propri "ponti" .


Alcune immagini della Via Lattea riprese nelle varie lunghezze d'onda. (NASA)




Emissione radio dell'idrogeno atomico



Emissione radio delle nubi molecolari



Emissione infrarossa



Emissione nel vicino infrarosso



Emissione ottica



Emissione nella banda X



Emissione di raggi gamma.



Il centro dell'ammasso globulare M4, il piu' vicino a noi, contiene piu' di 100 mila stelle. Questo ammasso e' ricco di stelle evolute, giganti rosse e nane bianche e pretanto rappresenta una specie di "cimitero" delle stelle. (HST)



In questo mosaico di immagini dell'ammasso globulare M15 si possono contare piu' di 30mila stelle. M15 e' l'ammasso globulare piu' denso e compatto della nostra galassia. A causa della sua compattezza, potrebbe essersi prodotto un buco nero al suo interno per collasso gravitazionale. (HST)
Il centro della Galassia 

Il centro della nostra galassia si trova nella costellazione del Sagittario; in questa direzione si vedono moltissime stelle, ammassi stellari e nebulose. Il nucleo e' molto difficile da osservare, perche' la sua luce viene assorbita dalle nubi di gas e polvere distribuite sul piano galattico; le uniche osservazioni possibile sono quelle compiute nelle lunghezze d'onda  infrarosse e radio, rispetto alle quali questo materiale e' molto piu' trasparente. 
Nel centro della Galassia, le stelle sono molto ravvicinate: se vivessimo in quella regione, lo splendore di queste stelle sarebbe tale che non esisterebbe la notte. Inoltre, la loro velocita' di rotazione attorno al centro galattico e' cosi' alta che vedremmo le costellazioni cambiare di forma nel corso di pochi decenni. 

Il centro della nostra galassia emette intensamente nella banda radio; la sua emissione e' di origine non termica, cioe' non stellare. Sembra che ci sia una massa di gas di pochi anni luce di diametro, in rapida rotazione attorno ad un oggetto piccolo e massiccio: gli astronomi ipotizzano che nel cuore della Galassia ci sia un buco nero. Questo scenario sembra molto probabile e ha ricevuto ultimamente alcune conferme. 
Il buco nero "inghiotte" il gas circostante, emettendo radiazione nelle bande X e radio; la stessa cosa, su scala maggiore, avverrebbe, secondo le moderne teorie, nelle galassie attive e nei quasars. 



Le stelle della Via Lattea sullo sfondo
dell'ammasso aperto NGC 6603,
nella costellazione del Sagittario.
In quella direzione si osserva un gran
numero di stelle, perche' vi si trova
il nucleo della Galassia. (SEDS)





L'ammasso globulare M55 nella
costellazione del Sagittario. (SEDS)