Domande e risposte

Una domanda di Simone sul campo magnetico terrestre e sui quasar.

Sono uno studente di liceo classico interessato alla geografia astronomica. Vorrei cortesemente porle due quesiti: uno riguarda la terra: è vero che è previsto un cambiamento di polarità imminente del campo elettromagnetico terrestre? E cosa comporterebbe? La seconda riguarda la natura dei quasar: cosa si ipotizza che siano? La ringrazio.
Simone (11/12/1997)

Risposta: Ci sono evidenze di un cambiamento graduale di direzione ed intensità del campo magnetico terrestre, tuttavia un'inversione di questo genere non è affatto imminente. La posizione dei poli magnetici rispetto a quelli geografici è variata parecchio negli ultimi secoli, ma sempre all'interno dei circoli polari; un'inversione di polarità è possibile in un lontano futuro.
Attualmente l'intensità del campo magnetico terrestre sta diminuendo in modo graduale; si prevede che con questo ritmo scomparirà totalmente verso l'anno 3200. In seguito, è prevista l'apparizione del polo sud magnetico all'incirca al posto del polo nord geografico e viceversa.
Lo studio del magnetismo dei fossili ha evidenziato che il campo magnetico ha subito nel corso dei millenni più di una inversione, in media una ogni 450.000 anni, ma senza alcuna regolarità; l'ultima inversione sembra essere avvenuta circa 700.000 anni fa.
Il fenomeno è probabilmente legato alla rotazione del nucleo metallico fluido della terra, che è ritenuto responsabile dell'esistenza del campo magnetico. Un'inversione di questo tipo avviene anche su Giove.
Altre informazioni sul nostro pianeta si trovano qui e qui.

I quasar sono oggetti ancora misteriosi. Si pensa che si tratti di nuclei di galassie lontanissime (che quindi osserviamo nella fase iniziale della loro vita), che ospitano nel loro nucleo un gigantesco buco nero, la cui massa può superare il miliardo di volte quella del Sole. Il gas presente nel nucleo della galassia viene attratto dal buco nero, cominciando ad orbitare intorno ad esso e cadendovi sopra lentamente. Mentre viene inghiottito, il gas si riscalda fino a temperature altissime ed emette una gran quantità di radiazione, specie nella banda X. Questo spiegherebbe l'enorme luminosità e la variabilità su scale temporali molto brevi.

Ha risposto: M. Brolis

Una domanda sulle stelle da: Andrea Fanelli.

Vorrei sapere qual'e' la stella piu' grande dell'universo tutt'ora conosciuta

Risposta: La tua domanda e'un po'complessa. Innanzitutto dobbiamo dire che le stelle che riusciamo a vedere come singole sono solo quelle della nostra Galassia o, in qualche caso, delle galassie a noi piu'vicine.

Tu chiedi poi quale sia la piu' grande, e questo significa la piu' estesa ed anche la piu' luminosa.

Molto recentemente (ottobre 1997) lo Hubble Space Telescope ha rivelato la presenza di una stella con una luminosita'di 10 milioni di volte quella del Sole!

La stella potrebbe essere massiccia tanto quanto 100 volte la massa del nostro Sole. Un oggetto di questo genere non puo' essere in equilibrio, come il nostro Sole, e difatti sono osservate su questa stella violente eruzioni verso l'esterno di materia.
La stella potrebbe essere massiccia tanto quanto 100 volte la massa del nostro Sole. Un oggetto di questo genere non puo' essere in equilibrio, come il nostro Sole, e difatti sono osservate su questa stella violente eruzioni verso l'esterno di materia. Lo strato di materiale eiettato piu'esterno circonda questa stella fino a 4 anni luce, ovvero la distanza che c'e' fra noi e la stella piu'vicina al Sole, Proxima Centauri.

Le prime stime della distanza per questa stella ci dicono che essa e'a 25.000 anni luce nella direzione del Sagittario.

Se vuoi vedere le foto di questa stella vai all'archivio di Space Telescope

Se vuoi sapere di piu' sulle stelle vai qui oppure qui

Ha Risposto : L.Benacchio

Una domanda sui buchi neri da: Cecilia Clementi.

Salve, io non sono troppo convinta dell'esistenza dei buchi neri. Mi dicono che ci sono casi osservativi in cui un po' per esclusione si conclude che "la`" ci deve essere un buco nero. Potrebbe darmi una infarinatura sul tema, delle evidenze "sperimentali" e suggerirmi delle sapide letture. Grazie, buon lavoro
Cecilia (12/12/1997)

Risposta:

Per il momento l'esistenza dei buchi neri, siano essi di massa stellare come quelli che si pensa si trovino in alcuni sistemi binari, che quelli di massa di milioni-miliardi di masse solari che si pensa si trovino nel nucleo delle Galassie Attive, si basa su una serie di osservazioni che possono essere spiegate "facilmente" all'interno della teoria corrente della gravitazione (la Relativita' Generale) solo assumendo che i buchi neri vi siano davvero.

Comunque, la rimando alla lettura di un bellissimo libro appena tradotto in italiano (e' fortunata...) di Mitchell Begelman e Martin Rees, dal titolo: "L'attrazione fatale della gravita': i buchi neri nell'Universo".

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Ha risposto: Massimo Calvani

Una domanda sui buchi neri da: Tomaso Da Re

Nel capitolo riguardante i buchi neri, si parla dell' effetto "lente gravitazinale". Ora, se un ipotetico buco nero si trovasse tra la terra e una stella, e quest'ultima fosse posta, ad es., 20° a destra rispetto lo stesso, in virtù di tale effetto noi dovremmo vedere o più stelle(anche se sempre la stessa) oppure questa dovrebbe essere visibile ancora più a destra del buco nero.Ma chiedo: se il buco nero ha una così grande forza gravitazionale, piegando quindi la luce verso di se', perche noi non vediamo tale stella ancora più vicina al buco (es. a 10°)? La ringrazzio per la cortese attenzione e spero che mi risponda.
(12/12/1997)

Risposta:

E' errato pensare che i buchi neri siano talmente "voraci" da risucchiare qualunque cosa passi a grandi distanze da loro. Lo stesso vale per la deflessione subita da un raggio luminoso.

Tanto per chiarire le idee, rifacendosi ai calcoli di Einstein per la deflessione di un raggio luminoso proveniente da una stella e che passi vicino al Sole, si trova che l'angolo di deflessione e' pari a 4M/b dove M e' la massa del Sole in opportune unita' di misura e b e' il parametro d'impatto, ovvero la distanza minima a cui passa il raggio. Nel caso in cui b sia uguale al raggio del Sole (il caso di massima deflessione) la formula ci dice che l'angolo e' solo di 1".74 secondi.

Questo effetto fu misurato per la prima volta durante l'eclisse di Sole del 1919 e costitui' la prima verifica sperimentale della Teoria della Relativita' Generale di Einstein.

Se al posto del Sole vi fosse un buco nero di pari massa, il suo raggio sarebbe di pochi chilometri e raggi luminosi che passano a 20° non se ne accorgerebbero neanche!

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Una domanda di Giuseppe Neri.

Visto che le domande sui buchi neri vanno per la maggiore ne propongo una anch'io. Il dubbio che ho riguarda il collasso stellare: se il collasso inizia, come sembra logico, dal nucleo della stella, a un certo punto nella regione centrale dell'astro sara concentrata una tale quantita di massa da generare un orizzonte degli eventi (ossia il campo gravitazionale sara cosi
intenso che neppure la luce potra piu sfuggire da quella regione)...

Risposta:

Per rispondere a questa domanda occorre chiarire due concetti importanti.
1) Collasso stellare e orizzonte degli eventi:
l'orizzonte degli eventi e' una superficie fittizia che si trova all'esterno della stella collassata e non al suo interno. Ad esempio, per il Sole il raggio del suo orizzonte deglie eventi e' di (circa) 3 chilometri, che e' ben all'interno del Sole! Solo una volta che il Sole potesse essere compresso entro tale dimensione, la luce non sarebbe piu' in grado di sfuggire.

2) Collasso stellare e tempo:
il fatto e' che il modo in cui viene misurato lo scorrere del tempo, dipende da chi lo misura. Per un eventuale astronauta che volesse fare l'esperienza di rimanere sulla superficie di una stella che collassa, il tempo di collasso e' brevissimo (il povero astronauta farebbe una brutta fine...), mentre per un osservatore che si trovi a grande distanza in effetti il collasso sembra durare un tempo infinito. Tuttavia, man mano che il collasso procede, la luce pemessa dalla stella arriva all'infinito con una frequenza sempre piu' spostata verso il rosso ed una intensita' che diminuisce. Speriamo che questo chiarisca il problema posto.

Ha risposto: Massimo Calvani

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Una nuova domanda di Tomaso Da Re:

Durante una nota trasmissione televisiva ("Viaggio nel Cosmo" del 6.02.98 ), ho sentito parlare di buchi neri di piccolissime dimensioni. Anche se in realtà sono assai scettico, non pensavo, e tuttora non sono convinto, che alcuni buchi neri abbiano dimensioni paragonabili ai nuclei degli atomi. Chiedo: 1)Conferma o meno di questo fatto. 2)Se la risposta dovesse essere affermativa,come si comporterebbero in presenza di altri corpi anche di notevole dimensione con i quali dovessero venire in collisione? Vi ringrazio per la cortese attenzione.

Risposta:

In effetti gli astrofisici teorici pensano che mini-buchi neri, della massa di un asteroide e della dimensione di un atomo, possano essersi formati nelle prime fasi di vita dell'Universo. L'interesse in questi oggetti e' cresciuto in seguito alla previsione di Stephen Jawking dell'evaporazione dei buchi neri: essi infatti potrebbero esplodere come bombe atomiche dando origine ad una copiosa emissione di raggi X e gamma (che tuttavia non sono mai stati osservati). Per quanto riguarda la loro interazione gravitazionale con altri corpi, il loro campo gravitazionale sarebbe molto intenso nelle loro immediate vicinanze quindi se per caso ne passasse uno nel sistema solare, ce ne accorgeremmo! Mi ricordo anche di un romanzo di fantascienza in cui un mini-buco nero era penetrato nel nucleo della Terra....

Ha risposto: Massimo Calvani

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