Cosa c’è nel Cielo di novembre?

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Andromeda, la fanciulla che incantò Perseo e risolse l’enigma delle Galassie.

Andromeda e Perseo, dipinto di Jacopo Palma il giovane

Novembre, particolarmente la sua prima settimana, quando la Luna nuova lascerà il cielo tutto per le stelle, è il mese giusto per osservare uno degli oggetti più affascinanti del firmamento: la Galassia di Andromeda, posta nell’omonima Costellazione che prende il nome dalla bellissima figlia della regina Etiope Cassiopea, strappata da Perseo, in sella al  cavallo alato Pegaso, ad una terribile morte. Incatenata ad uno scoglio nelle acque dell’Oceano, preda della mostruosa balena, attendeva nel terrore il compiersi del suo destino, stabilito da Poseidone per placare le ire delle Nereidi, che la bellezza di Andromeda aveva oltraggiato. Incredibilmente visibile ad occhio nudo (con un po’di allenamento e sapendo dove guardare) puo’essere osservata nelle notti senza Luna.

Un oggetto evidentemente non stellare, una “nebulosa”.  Andromeda è stata al centro della rivoluzione che ha aperto la nostra coscienza alla enorme vastita’ dell’Universo e che si è compiuta solo tra gli anni Venti e  Trenta del Novecento. Le idee sull’Universo erano allora molto differenti da quelle che noi diamo oramai per acquisite. Ancora sconosciuta era, allora,  l’energia che poteva far brillare le stelle. La conoscenza  delle reazioni nucleari era di la’ da venire, anche se Einstein aveva gia’ rivoluzionato la struttura dello Spazio-Tempo tramite la sua Teoria della Relativita’ Generale, pubblicata pochi anni prima, nel 1915.  Il 26 Aprile del 1920 c’era dunque grande attesa per il dibattito che era stato convocato dal grande astronomo George Hale, al meeting annuale della National Academy of Sciences.

Nell’auditorium dello Smithsonian Natural History Museum a Washington, Albert Einstein era, probabilmente, tra il pubbblico. Il viaggio per Washington era lungo e 180 dollari vennero offerti ai lettori, come onorario e contributo alle spese di viaggio.  Due astronomi avrebbero di li’ a poco dibattuto, e si sarebbero scontrati, sul grande problema che divideva gli scienziati: quanto fosse esteso il nostro Universo.  E’ la nostra Galassia l’intero Universo?  O esistono altre Galassie? Che cosa sono quelle “nebulose” a forma di spirale che i nostri telescopi mostrano, e di cui la “nebulosa” di Andromeda e’ l’esempio piu’ spettaccolare? I due astronomi erano Harlow Shapley, dell’Osservatorio Solare di Mount Wilson, sopra Pasadena, a Los Angeles, e Heber D. Curtis del Lick Observatory di Mount Hamilton, vicino a San Jose, San Francisco. La NASA ha raccolto la storia di quel dibattito in un sito, che e’ molto bello da consultare.  Piu’  giovane e ambizioso Shapley, più anziano e prudente Curtis (che aveva anche insegnato Greco e Latino, da giovane…).  In 40 minuti riassunsero il problema.

Shapley, sulla base di una sua straordinariamente acuta lettura dei dati a disposizione, in particolare dello studio comparativo delle eta’ delle popolazioni stellari degli ammassi globulari, giunse alla conclusione rivoluzionaria  che la Via Lattea dovesse avere una estensione ben oltre quella finora ipotizzata: un gigante da decine di migliaia di anni luce (mentre ancora  molti astronimi ne ponevano i limiti non molto oltre i seimila), oltretutto con il Sole ben fouri dal suo Centro. Convinto che la Via Lattea dovesse costituire l’intero Universo, dovette pero’ piegare altre evidenze, ben rappresentate da Curtis,  a questa sua visione:  sostenne allora che le nebulose a spirale, come quella di Andromeda, dovessero essere oggetti non stellari, di una natura loro peculiare (qui la forzatura!),  situati al suo interno. Rifiutava decisamente l’idea, suggerita da Curtis,  che queste nebulose a spirale potessero trovarsi a distanze che comunque la maggior parte degli astronomi ritenevano semplicemente inconcepibili: decine di milioni di anni luce!

Curtis, altrettanto acutamente, argomento’ invece contro le nebulose a spirale come oggetti galattici,  notandone, correttamente, la distribuzione che non le addensava affatto sul disco Galattico, come sarebbe stato lecito attendersi se fossero state oggetti glattici come le altre nebulose. Anzi, noto’ come nella direzione dei Poli galattici vi fossero singolari concentrazioni di questi oggetti (gli ammassi della Vergine-Chioma di Berenice e quelli dello Sculptor-Fornax), che decisamente ne contraddicevano l’ipotesi galattica. Sostenne di contro che le nebulose a spirale fossero oggetti molto più lontani di qualunque altro oggetto ed in effetti fossero, mutuando una espressione usata da Kant, degli “Universi Isola”,  come il nostro ma separati dal nostro, non risolti in stelle perche’ troppo lontani. Ne propose, sulla base delle curve di rotazione e delle dimensioni apparenti, una distanza finora mai concepita,  di milioni, o decine di milioni  di anni luce! Quasi a compensare questa enormita’ cosmica, pose il nostro Sole al centro della nostra Galassia. Entrambi avevano dunque  portato dirompenti elementi di verità nella nuova visione che si andava formando dell’Universo. Un Universo fatto di innumerevoli galassie come la nostra,  dove noi siamo ancora una volta scalzati da ogni pretesa di centralità. La controversia venne da lì a poco, nel 1925, risolta al grande astronomo Edwin Hubble, che tramite il nuovo telescopio da 100 pollici di Mount Wilson  risolse per la prima volta le stelle della nebulosa di Andromeda,  individuando delle particolari stelle chiamate Cefeidi che permisero una misura precisa e inoppugnabile dell’ enorme distanza che ci separa da lei, stabilendone quindi la natura di Galassia esterna e confermando in questo la visione di Curtis.

Oggi sappiamo che Andromeda e la nostra Via Lattea sono unite dal far parte di uno stesso Gruppo Locale di Galassie, di cui fanno parte anche le Nubi di Magellano. A sua volta, il Gruppo Locale è uno degli ammassi galattici che formano il Superammasso della Vergine, una specie di “Via Lattea delle Galassie” che si trova tra la Vergine e la Chioma di Berenice. L’Universo stesso, altro non sarebbe che una collezione di Superamassi Galattici, simili a quello della Vergine nel quale ci troviamo. In effetti, i dati recenti del Telescopio Hubble, sembrano mostrare che Andromeda e la nostra Galassia, stiano avvicinandosi ed in 4 Miliardi di anni, collideranno, unendosi (vedi illustrazione accanto).

Osservare la Galassia di Andromeda puo’ essere realizzato con  qualunque strumento ottico,  dal binocolo al telescopio. Ciascuno di questi strumenti ne rivelera’  la presenza, inconfondibile, e le caratteristiche. Gia’ un binocolo comune,  10×50 , con le sue lenti da  5cm, che raccolgono 100 volte la quantita’ di luce che le nostre piccole  pupille riescono da sole a raccogliere,  la mostrera’ tutta  intera, ad occupare fino ad un grado nel suo campo di vista. Telescopi di apertura progressivamente maggiore ne sveleranno i dettagli, fino a lasciarne intravedere (a partire diciamo dai 25cm di apertura)  la struttura a spirale, rivelabili invece  in maniera spettacolare dalle fotografie astronomiche, anche amatoriali.

Uno spettacolo che riempie di stupore e svela una prospettiva forse mai immaginata, dalla quale osservare il nostro minuscolo, ancorché unico, mondo.

Dal sito Associazione “Notte con le Stelle”

Alberto Bigazzi, Dottore di Ricerca in Fisica, è stato consulente dell’ESA ed autore di proposte per satelliti di osservazione del Sole per ASI, NASA, ESA. Ha lavorato presso il JPL della NASA, occupandosi del ciclo magnetico solare. E’ docente ai Master di Scienza e Tecnologia Spaziale e quello per la Didattica delle Scienze (PFDS) presso l’ Università di Tor Vergata.

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