Per millenni, gli esseri umani hanno fissato il cielo notturno e ammirato la Via Lattea. Oggi, gli astronomi e gli astronomi dilettanti continuano in questa tradizione, sapendo che ciò a cui stanno assistendo è in realtà una raccolta di centinaia di milioni di stelle e nuvole di polvere, per non parlare di miliardi di altri mondi.
Ma ci si deve chiedere, se possiamo vedere la banda luminosa della Via Lattea, perché non possiamo vedere ciò che si trova verso il centro della nostra galassia? Supponendo che stiamo guardando nella giusta direzione, non dovremmo vedere quel grande, luminoso rigonfiamento di stelle ad occhio nudo? Sai quello che intendo, è in tutte le foto!
Sfortunatamente, per rispondere a questa domanda, è necessario effettuare una serie di controlli di realtà. Quando è abbastanza buio e le condizioni sono chiare, l'anello polveroso della Via Lattea può certamente essere individuato nel cielo notturno. Tuttavia, possiamo ancora vedere circa 6.000 anni luce nel disco ad occhio nudo e fare affidamento sullo spettro visibile. Ecco un riassunto del perché.
Dimensioni e struttura:
Prima di tutto, le dimensioni della nostra galassia sono sufficienti per far impazzire la mente. La NASA stima che la Via Lattea abbia un diametro compreso tra 100.000 - 120.000 anni luce - anche se alcune informazioni suggeriscono che potrebbe attraversare fino a 150.000 - 180.000 anni luce. Da un anno luce è di circa 9,5 x 1012km, questo rende il diametro della galassia della Via Lattea di circa 9,5 x 1017 - 1,14 x 1018 km di diametro.
Per dirla in parole povere, quel 950 quadrilione (590 quadrilioni di miglia) a 1,14 quintilioni di chilometri (7oo septendecilioni di miglia). Si stima inoltre che la Via Lattea contenga tra 100 e 400 miliardi di stelle (anche se potrebbe arrivare fino a un trilione) e può avere fino a 100 miliardi di pianeti.
Al centro, misura ca. 10.000 anni luce di diametro, è il gruppo di stelle molto stretto noto come "rigonfiamento". Al centro di questo rigonfiamento c'è un'intensa fonte radio, chiamata Sagittario A *, che probabilmente è un buco nero supermassiccio che contiene 4,1 milioni di volte la massa del nostro Sole.
Nel nostro modesto sistema solare, siamo a circa 28.000 anni luce di distanza da esso. In breve, questa regione è semplicemente troppo lontana per noi da vedere ad occhio nudo. Tuttavia, c'è di più oltre a questo ...
Bassa luminosità superficiale:
Oltre ad essere una galassia a spirale, la Via Lattea è quella che è conosciuta come una galassia a bassa luminosità superficiale (LSB) - una classificazione che si riferisce alle galassie in cui la loro luminosità superficiale è, se vista dalla Terra, almeno una magnitudine inferiore alla cielo notturno ambientale. In sostanza, ciò significa che il cielo deve essere più scuro di circa 20,2 magnitudo per secondo d'arco quadrato per poter vedere la Via Lattea.
Ciò rende difficile vedere la Via Lattea da qualsiasi luogo sulla Terra in cui l'inquinamento luminoso è comune - come le aree urbane o suburbane - o quando la luce diffusa dalla Luna è un fattore. Ma anche quando le condizioni sono ottimali, c'è ancora così tanto che possiamo vedere ad occhio nudo, per ragioni che hanno molto a che fare con tutto ciò che sta tra noi e il nucleo galattico.
Polvere e gas:
Anche se potrebbe non sembrare simile all'osservatore casuale, la Via Lattea è piena di polvere e gas. Questa materia è nota come mezzo interstellare, un disco che costituisce un enorme 10-15% della materia luminosa / visibile nella nostra galassia e riempie i lunghi spazi tra le stelle. Lo spessore della polvere devia la luce visibile (come spiegato qui), lasciando passare solo la luce a infrarossi attraverso la polvere.
Ciò rende i telescopi a infrarossi come il telescopio spaziale Spitzer strumenti estremamente preziosi per mappare e studiare la galassia, poiché può scrutare attraverso la polvere e la foschia per darci viste straordinariamente chiare di ciò che sta accadendo nel cuore della galassia e nella formazione stellare regioni. Tuttavia, quando si guarda nello spettro visivo, la luce dalla Terra e l'effetto di interferenza di polvere e gas limitano quanto possiamo vedere.
Strumentazione limitata:
Gli astronomi hanno fissato le stelle per migliaia di anni. Tuttavia, è stato solo in tempi relativamente recenti che hanno persino saputo cosa stavano guardando. Ad esempio, nel suo libro MeteorologicaAristotele (384–322 a.C.) scrisse che i filosofi greci Anaxagoras (circa 500–428 a.C.) e Democrito (460–370 a.C.) avevano proposto che la Via Lattea potesse consistere di stelle distanti.
Tuttavia, lo stesso Aristotele credeva che la Via Lattea fosse causata da "l'accensione dell'espirazione ardente di alcune stelle che erano grandi, numerose e vicine tra loro" e che queste accensioni si verificano nella parte superiore dell'atmosfera. Come molte delle teorie di Aristotele, questo rimarrebbe canonico per gli studiosi occidentali fino al XVI e XVII secolo, quando la moderna astronomia iniziò a mettere radici.
Nel frattempo, nel mondo islamico, molti studiosi medievali hanno preso una visione diversa. Ad esempio, l'astronomo persiano Abu Rayhan al-Biruni (973–1048) ha proposto che la Via Lattea sia "una raccolta di innumerevoli frammenti della natura delle stelle nebulose". Ibn Qayyim Al-Jawziyya (1292–1350) di Damasco propose allo stesso modo che la Via Lattea è "una miriade di minuscole stelle raggruppate nella sfera delle stelle fisse" e che queste stelle sono più grandi dei pianeti.
Anche l'astronomo persiano Nasir al-Din al-Tusi (1201–1274) reclamò nel suo libro Tadhkira che: “La Via Lattea, cioè la Galassia, è costituita da un numero molto grande di stelle piccole e strettamente raggruppate, che, a causa della loro concentrazione e piccolezza, sembrano essere macchie torbide. Per questo motivo, è stato paragonato al latte a colori. "
Nonostante queste scoperte teoriche, fu solo nel 1610, quando Galileo Galilei volse il suo telescopio verso il cielo, che esistevano prove a sostegno di queste affermazioni. Con l'aiuto dei telescopi, gli astronomi hanno capito per la prima volta che c'erano molte, molte più stelle nel cielo di quelle che possiamo vedere e che tutti quelli che possiamo vedere fanno parte della Via Lattea.
Oltre un secolo dopo, William Herschel creò il primo diagramma teorico di come appariva la Via Lattea (1785). In esso, descrisse la forma della Via Lattea come una grande raccolta di stelle simile a una nuvola e affermò che il Sistema Solare era vicino al centro. Sebbene errato, questo è stato il primo tentativo di ipotizzare l'aspetto del nostro cortile cosmico.
Non è stato fino al 20 ° secolo che gli astronomi sono stati in grado di ottenere un quadro preciso di come appare realmente la nostra Galassia. Questo è iniziato con l'astronomo Harlow Shapely che misurava le distribuzioni e le posizioni degli ammassi stellari globulari. Da questo, ha determinato che il centro della Via Lattea era a 28.000 anni luce dalla Terra e che il centro era un rigonfiamento, piuttosto che un'area piatta.
Nel 1923, l'astronomo Edwin Hubble usò il più grande telescopio della sua giornata sul Monte. Wilson Observatory vicino a Pasadena, in California, per osservare le galassie oltre la nostra. Osservando come appaiono le galassie a spirale in tutto l'universo, gli astronomi e gli scienziati sono stati in grado di farsi un'idea di come appare il nostro.
Da quel momento, la capacità di osservare la nostra galassia attraverso diverse lunghezze d'onda (ad esempio onde radio, infrarossi, raggi X, raggi gamma) e non solo lo spettro visibile ci ha aiutato a ottenere un'immagine ancora migliore. Inoltre, lo sviluppo di telescopi spaziali - come Hubble, Spitzer, WISE e Kepler - è stato determinante nel permetterci di fare osservazioni che non sono soggette a interferenze dalla nostra atmosfera o condizioni meteorologiche.
Ma nonostante i nostri migliori sforzi, siamo ancora limitati da una combinazione di barriere di prospettiva, dimensioni e visibilità. Finora, tutte le immagini che raffigurano la nostra galassia sono rappresentazioni dell'artista o immagini di altre galassie a spirale. Fino a poco tempo fa nella nostra storia, era molto difficile per gli scienziati valutare l'aspetto della Via Lattea, principalmente perché siamo incorporati al suo interno.
Per avere una visione reale della Via Lattea, dovrebbero succedere diverse cose. Innanzitutto, avremmo bisogno di una macchina fotografica che funzionasse nello spazio con un ampio campo visivo (alias Hubble, Spitzer, ecc.). Quindi avremmo bisogno di far volare quella telecamera in un punto che si trova a circa 100.000 anni luce sopra la Via Lattea e puntarla sulla Terra. Con la nostra attuale tecnologia di propulsione, occorrerebbero 2,2 miliardi di anni.
Fortunatamente, come già notato, gli astronomi hanno alcune lunghezze d'onda aggiuntive che possono usare per vedere nella galassia, e questi stanno rendendo molto più visibile la galassia. Oltre a vedere più stelle e più ammassi stellari, siamo anche in grado di vedere più del centro della nostra Galassia, che include il buco nero supermassiccio che è stato teorizzato esistente lì.
Per qualche tempo, gli astronomi hanno avuto il nome della regione del cielo che è oscurata dalla Via Lattea - la "Zona da evitare". Ai tempi in cui gli astronomi potevano solo fare osservazioni visive, la Zona di Evitamento occupava circa il 20% del cielo notturno. Ma osservando in altre lunghezze d'onda, come infrarossi, raggi X, raggi gamma e soprattutto onde radio, gli astronomi possono vedere tutto tranne il 10% circa del cielo. Quello che c'è dall'altra parte di quel 10% è principalmente un mistero.
In breve, si stanno facendo progressi. Ma fino a quando non saremo in grado di inviare una nave oltre la nostra Galassia in grado di scattare istantanee e restituirle a noi, tutto nello spazio della nostra vita, dipendiamo da ciò che possiamo osservare dall'interno.
Abbiamo molti articoli interessanti sulla Via Lattea qui su Space Magazine. Ad esempio, ecco cos'è la Via Lattea? Ed ecco un articolo sul perché si chiama La Via Lattea, quanto è grande, perché ruota e quale è la galassia più vicina.
E qui ci sono 10 fatti sulla Via Lattea. E assicurati di consultare la nostra sezione Guida allo spazio sulla Via Lattea.
E assicurati di dare un'occhiata all'intervista di Space Magazine al Dr. Andrea Ghez, professore di astronomia all'UCLA, che parla di ciò che è al centro della nostra galassia.
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