Come si distribuiscono le stelle ?

Con gli strumenti di osservazione e i telescopi moderni ci si può spingere sempre più lontano, fino ad osservare stelle debolissime. Grazie a questi metodi, gli astronomi hanno scoperto che esistono stelle fino a grandissime distanze, in tutte le direzioni.

Si potrebbe pensare che ci siano stelle distribuite ovunque in modo uniforme e fino all'infinito. In realtà, guardando il cielo si possono notare dei raggruppamenti di stelle. Per esempio, nelle notti buie e serene si può vedere una striscia biancastra e lattiginosa che attraversa il cielo. A causa del suo aspetto, nell'antichità le è stato dato il nome di Via Lattea o Galassia (dal greco "galaxia" che significa "fatto di latte"). Essa non è altro che un grande raggruppamento di stelle, concentrate più o meno intorno ad un piano.

Un altro esempio è questo insieme di stelle, che si può osservare facilmente nella costellazione del Toro: le Pleiadi. (SEDS)

Gli astronomi si sono accorti inoltre che non ci sono più stelle oltre una certa distanza. Il Sole e il Sistema Solare si trovano all'interno di un disco di miliardi e miliardi di stelle.
Questo insieme di stelle prende il nome di Galassia. Ovviamente, dall'interno noi lo vediamo proiettato sulla sfera celeste come una fascia di stelle, la Via Lattea appunto. Per questo la nostra Galassia prende anche il nome di Via Lattea.

Il disco della Galassia come apparirebbe dall'esterno.

Lo stesso disco come appare visto dall'interno.

Il disco della Galassia è grandissimo: misura più di 100mila anni luce di diametro. Noi non ci accorgiamo che è limitato sia in raggio che in altezza, perché stiamo al suo interno. Il Sole, infatti, si trova all'incirca sul piano del disco, a circa 26mila anni luce dal centro, cioè a due terzi del raggio.
È come se ci trovassimo all'interno di uno sciame di moscerini: a noi lo sciame non sembrerebbe limitato, dato che non ne vedremmo i confini. Tuttavia, calcolando la distanza di ogni moscerino potremmo notare che oltre un certo limite non ce ne sono più.

La Galassia non è composta solo dal disco: questo infatti possiede un rigonfiamento al centro, detto bulge, che ha la forma di una sfera schiacciata e misura circa 6000 anni luce. Al centro del bulge si trova il nucleo della Galassia, nel quale probabilmente si nasconde un enorme buco nero, grande come il Sistema Solare e con una massa 5 milioni di volte maggiore di quella del Sole. Il gas che vi cade sopra emette raggi X: il nucleo della Galassia è un'intensa sorgente X.

Il disco della Galassia si assottiglia verso l'esterno, raggiungendo i 1000 anni luce di spessore. Inoltre esso è circondato da un gigantesco alone sferoidale di stelle, con un diametro di oltre 150mila anni luce.
Se la galassia fosse grande come gli Stati Uniti d'America, l'intero Sistema Solare potrebbe stare nel palmo della tua mano, mentre la Terra sarebbe grande addirittura come un minuscolo granellino di sabbia.

La Galassia: vi si vedono il bulge e le braccia. In scala, la posizione del Sistema Solare. CLICCA SULLA FIGURA.

Si è anche scoperto che in questo disco le stelle non sono distribuite in modo uniforme. Esse tendono a raggrupparsi in fasce che si avvolgono a spirale attorno al centro del disco. Per la sua forma, la nostra galassia è detta galassia a spirale: le "fasce" di stelle sono i suoi bracci.

La Galassia non è fatta solo di stelle: ci sono anche gigantesche nubi di gas (soprattutto idrogeno), spesso mescolato a polvere. Il gas rappresenta il 10% dell'intera massa della Galassia ed è concentrato nel disco, mentre nell'alone è totalmente esaurito.
Le nubi si trovano nello spazio tra una stella e l'altra e raggiungono anche una massa di qualche milione di volte la massa del Sole. La polvere che si trova nello spazio è composta da minuscoli granelli di grafite, silicati e altri materiali. Essa assorbe una parte della radiazione delle stelle, si riscalda ed emette a sua volta radiazione infrarossa.

Una nebulosa oscura ricca di polvere.

Lo spazio "vuoto", al di fuori delle nubi interstellari, è estremamente rarefatto: pensa che nelle regioni più vuote del cosmo c'è solo in media un atomo ogni centimetro cubo ! In nessun laboratorio terrestre è possibile raggiungere un vuoto così spinto. Per darti un'idea di che cosa significa, la nostra atmosfera, al livello del mare, ha una densità di qualche decina di miliardi di miliardi di atomi al centimetro cubo.....