La storia, inizialmente realizzata dai ragazzi, è stata integrata con materiali più recenti, per fornire link di approfondimento e far luce su aspetti in precedenza trascurati.
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L’immagine è stata scattata dal telescopio spaziale Hubble. La luce degli oggetti che vedete ha impiegato più di 13 miliardi di anni per giungere ai nostri occhi. Questo vuol dire che rappresenta l'universo pochi milioni di anni dopo il Big Bang. E' un'immagine straordinaria, storica. Vi consigliamo di cliccarla più volte e di ammirarla al massimo ingrandimento.
Questa storia ci ha affascinato tantissimo perché abbiamo scoperto moltissime cose nuove e abbiamo iniziato a capire come è fatto e come funziona il mondo.
Secondo molti scienziati l'universo ebbe origine quasi 14 miliardi di anni fa, dopo un annientamento reciproco tra particelle di materia e di antimateria, in cui ebbero la meglio, a causa di una leggera asimmetria, le particelle di materia.
Avvenne forse il "Big Bang", inteso non tanto come un “grande scoppio”, ma come una immensa espansione avvenuta ad una velocità enormemente superiore a quella della luce, in cui ancora adesso l'universo intero è coinvolto. In quel tempo remoto la luce stessa non esisteva.
Questa mega-espansione comprende energia, materia visibile, materia oscura, spazio e tempo, ad opera di una altrettanto energia oscura, derivante forse dall'antimateria confinata in qualche regione dello spazio e responsabile dell'espansione accelerata dell'universo, rilevata durante diverse osservazioni.
Non è ancora chiaro come sia accaduto, ma pare esistano due prove:
- la prima è la radiazione di fondo dell'Universo, che si può sentire con degli speciali rilevatori;
- la seconda è il fatto gli ammassi di materia si allontano sempre più gli uni dagli altri, almeno secondo le misurazioni che si basano sul famoso fenomeno dello “spostamento verso il rosso" della luce emessa dai corpi celesti.
Dell'antimateria esistono anche diverse prove sperimentali, mentre della materia oscura e dell'energia oscura solo prove indirette.
Secondo la teoria del Big bang, che mette d’accordo altre due teorie, quella della meccanica quantistica e quella della relatività, l'universo ha attraversato diverse ere cosmologiche, durante le quali si sono succeduti vari eventi:
- Separazione, dopo un miliardesimo di secondo dall'inizio del tutto, delle 4 forze fondamentali della natura: gravitazionale, elettromagnetica, nucleare forte e nucleare debole.
- Diminuzione progressiva della temperatura;
- Espansione accelerata dell’universo (inflazione);
- Annientamento tra particelle e antiparticelle.
- Formazione, dopo un secondo di esistenza, delle particelle subatomiche (quark, protoni, neutroni, elettroni, neutrini, ecc.) grazie ad una particella presente all'inizio del tempo: il bosone di Higgs.
- Comparsa, dopo tre minuti, dei primi nuclei atomici costituiti da protoni e neutroni, ad opera di altri bosoni, paragonabili a "colle" enormemente potenti.
- Formazione, dopo 380.000 anni, dei primi atomi di idrogeno e di elio (gli elementi più semplici e leggeri), la cui massiccia presenza nello spazio giustifica la stessa teoria.
- Fase oscura dell'universo, costituito da semplici addensamenti di materia.
- Nascita, dopo 200.000.000 di anni, di stelle giganti prive di elementi pesanti che solo successivamente, attraverso processi di fusione nucleare, hanno portato alla formazione al loro interno di tutti gli elementi conosciuti.
- Nascita, dopo 770.000.000 di anni, dei quasar, praticamente degli immensi e luminosissimi ammassi primordiali di materia, con al centro dei buchi neri, cioè corpi con una forza di gravità talmente elevata da assorbire altra materia e in grado di trattenere anche la luce.
- Nascita, delle galassie, cioè di ammassi composti da: stelle gassose di vecchia generazione nella parte centrale, stelle con elementi pesanti di nuova generazione più periferiche, nebulose - praticamente nuvole di gas e polveri -, pianeti originati da collassi gravitazionali, e altra materia.
A onor del vero dobbiamo riferire che questa teoria, per quanto confermata da molteplici osservazioni, presenta situazioni non chiare:
- L'espansione dell'universo basata sullo "spostamento verso il rosso" non sembra essere coerente con la datazione di alcuni quasar e galassie.
SDSSJ0100+2802 è il più grande quasar conosciuto con al centro un buco nero che sembra più vecchio del "Big Bang"!
- Considerate le immani dimensioni di alcune strutture galattiche, con diametri di oltre 200 milioni di anni luce, l'età attribuita all'universo sembra poca cosa rispetto al tempo necessario per la loro formazione.
- La radiazione di fondo permea davvero tutto l'universo o proviene solo dalle stelle a noi vicine?
- E' realistica una espansione accelerata dell'universo superiore a quella della luce (invalicabile secondo Einstein), ad opera di una energia oscura che spiega quello che non si riesce a spiegare? L'accelerazione, invece, non prova l'esistenza di una contrazione gravitazionale?
Ci sembrava giusto riferirvi di questi dubbi. L’origine dell’universo rimane un grande mistero.
Sappiamo comunque molte cose. Osservandoil cielo con i telescopi l’uomo ha scoperto che le galassie sono in genere a forma di disco, di spirale o di anello; piccole galassie a forma di sfera vengono dette ammassi globulari. Esse, oltre ad espandersi nello spazio, ruotano attorno alla loro parte centrale composta da stelle di vecchia generazione o addirittura da buchi neri. Nell'universo visibile ci sono più 170 miliardi di galassie, con in centinaia di miliardi di stelle ognuna! E' impressionante... Pensate che ad occhio nudo ne possiamo vedere massimo 4.000!
Le galassie le ritroviamo raggruppate in ammassi e superamassi, allineati secondo schemi detti muri, filamenti o correnti.
Le stelle che formano le galassie sono anch'esse di diverso tipo.
Le nane brune sono corpi celesti più piccoli del Sole che non sono pianeti, ma che non riescono nemmeno a diventare stelle, perché non si innescarono i processi di fusione nucleare.
Le nane rosse sono le stelle appena più piccole del Sole, le più longeve, brilleranno per miliardi di anni. Rappresentano la maggioranza. In esse, la forza di gravità genera temperature tali da innescare la fusione di atomi di idrogeno che si trasformano in atomi di elio, generando immense energie. Dopo aver esaurito tutto il combustibile diventeranno nane bianche. Una nana rossa è la Proxima Centauri, la stella più vicina a noi dopo il Sole. La sua distanza è enorme, difficile da immaginare. Si misura in “anni luce”. Un anno luce è la distanza che luce percorre in un anno, cioè 9.461.000.000.000 di Km! (si legge 9.461 miliardi!). Bene, pensate che, se questa stella fosse una lampadina, la sua luce ci arriverebbe dopo più di quattro anni (dal Sole ci impiega solo 8 minuti!).
Fa impressione il fatto che tutto l’universo che vediamo col più potente telescopio è quasi 15 miliardi di anni luce, cioè 9.461.000.000.000.000.000.000 di Km!!!!! Ma è sicuramente più grande.
Le gialle sono quelle come il Sole. Vivono mediamente 10 miliardi di anni.
Le giganti blu sono caldissime, ma hanno una vita di pochi milioni di anni. Collassando possono diventare buchi neri.
Le giganti rosse sono stelle come diventerà il Sole prima di morire. Esaurito l'idrogeno collassano, si riaccendono, si riespandono, perdono massa, formano nubi, ma si raffreddano; diventano infine nane bianche.
Le supergiganti e le ipergiganti sono le stelle più grandi e meno durature. La più grande conosciuta è VY Canis Majoris, 2.000 volte più grande del Sole. Nella stessa costellazione, cioè nello stesso gruppo di stelle cui gli antichi davano un nome in base alla loro disposizione, è visibile Sirio, la stella per noi più luminosa.
Le supernove sono stelle esplose che prima erano più grandi del Sole. In esse l'immensa forza di gravità ha indotto la fusione di piccoli atomi, che ha dato vita ad atomi sempre più pesanti, fino a formare tutti gli elementi chimici dell'universo conosciuto. Questa formazione di materia ha condotto a un collasso gravitazionale che da un lato ha fatto espandere a gran velocità materiale cosmico, dall'altro ha fatto sorgere stelle di neutroni, dette pulsar se emettono impulsi radio.
E' da quel materiale cosmico, fatto da gas e polveri, che ebbero origine altre stelle e pianeti.
Da una nebulosa di gas interstellari e sotto la spinta della forza gravitazionale, si formò il
Sistema solare, che si estende per circa 19 miliardi di Km. Attorno al Sole si formarono 13 pianeti: quelli interni più piccoli e rocciosi; quelli più esterni grandi e perlopiù gassosi; quelli più lontani costituiti prevalentemente da miscugli di ghiaccio e minerali. Vennero chiamati Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano, Nettuno, Cerere, Plutone, Haumea, Makemake, Eris.
Attorno a molti di questi pianeti si formarono anche dei satelliti. Tra i più famosi ricordiamo la Luna, satellite della Terra, Europa, satellite di Giove.
Tra Marte e Giove prese forma anche una fascia di migliaia di asteroidi, cioè di corpi rocciosi di forma irregolare che non riuscirono mai ad aggregarsi in un pianeta unico a causa della potente forza di gravità di Giove. E’ da qui che giunsero i meteoriti che caddero sulla Terra.
Al di là dell’orbita di Nettuno un’altra fascia ancora più estesa di corpi celesti (Fascia di Kuiper), costituiti in gran parte da gas e acqua congelata, diede origine alle comete, di cui la più famosa è quella di Halley, che compie un’orbita intorno al sole ogni 76 anni. Si pensa che le comete con orbite più lunghe provengano da un’altra lontanissima fascia detta Nube di Oort.
Il Sistema solare ha attualmente questo indirizzo:
Nube interstellare locale, formata dalle stelle più vicine al Sole, che si estende per 30 anni luce;
Bolla locale, regione di materiale cosmico omogeneo grande 300 anni luce;
Associazione Scorpius-Centaurus, gruppo di stelle dotate di un proprio movimento, distanti 470 anni luce;
Cintura di Gould, anello di stelle esteso 3.000 anni luce;
Braccio di Orione, una scia di un gran numero di stelle che si dirama dal Braccio Carena-Sagittario della
Via Lattea, galassia con un diametro di 100.000 anni luce a forma di spirale barrata, per via del nucleo galattico un po' allungato, contenente 400 miliardi di stelle. Essa oltre ad espandersi nell'universo, compie una serie di movimenti a velocità comprese tra 100 e 300 km al secondo: gira intorno a se stessa; si avvicina alla Galassia di Andromeda; ruota intorno al centro del Gruppo locale; si muove verso il centro di Laniakea; si sposta verso la costellazione dell'Hidra.
Gruppo locale, che contiene una settantina di altre galassie, di cui fanno parte anche la Galassia di Andromeda, quella del Triangolo, le Nubidi Magellano e altre galassie satelliti nane.
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Altri video sul Big Bang
Due fantastici documentari del grande Piero Angela: dal Big bang ai giorni nostri.
https://www.youtube.com/watch?v=13zeKYYIjTk
Viaggio ai confini dell'universo.
https://www.youtube.com/watch?v=ngaGw7DKIqw
Meraviglie del cosmo.
https://www.youtube.com/watch?v=uYFlLmOW1-w
Documentario Piero Angela.
http://www.asitv.it/media/vod/v/1128
Video dell’Agenzia Spaziale Italiana.
Altri video ancora
www.youtube.com/watch?v=sIO7mX7Vbho
Viaggio andata e ritorno sino al confine dell'universo conosciuto. Il Museo Americano di Storia Naturale ha pubblicato in rete un video spettacolare.
Una ricostruzione informatica che simula un viaggio, a partire della superficie terrestre, sino al limite dell'universo conosciuto e ritorno.
www.youtube.com/watch?v=kNAUR7NQCLA&list=PLC724F5C 4EFF87C7F&index=7
Scena iniziale del film Contact, veramente spettacolare!
www.youtube.com/watch?v=pBKdhD3snd4
10 minuti di viaggio nell'Universo - Documentario .
https://www.youtube.com/watch?v=lmZRqkdcgHE
Il Sistema solare.
https://www.youtube.com/watch?v=sGOtS4z0wWk
I Buchi neri.
https://www.youtube.com/watch?v=96n9JnYKDR4
La Via Lattea.
https://www.youtube.com/watch?v=R-RDUbFAQLc
Il Superammasso Laniakea.
Immagini
http://www.eso.org/public/images/eso1242a/zoomable/
Via lattea: una foto zoomabile di 9 gigapixel prodotta dall’ESO, l’Osservatorio Europeo Australe (European Southern Observatory)
http://www.spitzer.caltech.edu/glimpse360/aladin
Foto a infrarossi di 20 gigapixel scattata dal telescopio spaziale Spitzer. Si chiama Glimpse360 (Galactic Legacy Mid-Plane Survey Extraordinaire). E’ grande quanto un mega-stadio ed è costata dieci anni di lavoro!
http://aladin.u-strasbg.fr/AladinLite/?target=orio n&fov=3.95&survey=P%2FDSS2%2Fcolor
Aladin, atlante del cielo interattivo collegato a diversi database.
it.wikipedia.org/wiki/SMSS_J031300.36-670839.3
La stella più antica.
it.wikipedia.org/wiki/NGC_6872_e_IC_4970
La galassia più grande.
www.focusjunior.it/scopro/scienza/la-galassia-piu- vecchia-dell-universo-leggi-e-guarda-le-foto
La galassia più vecchia.
Le più belle immagini dello spazio fotografate dal telescopio spaziale Hubble.
www.spitzer.caltech.edu/search/image_set/100?by_ty pe=astronomical&page=1&tabs=hidden
Le più belle immagini dello spazio fotografate dal telescopio spaziale Spitzer.
Programmi di simulazione
www.shatters.net/celestia/
Navigatore galattico.
www.stellarium.org/it/
Telescopio virtuale.
Piattaforme
https://www.google.com/earth/
Immagini satellitari della Terra, anche in 3D; immagini della Luna, di Marte e di tutti gli oggetti celesti.
Altre fonti
www.google.it/intl/it/earth/ (visualizza cielo)
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Oscar Wilde
Questo lavoro è stato creato il 20 maggio 2007 da Valentino Siciliano
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