Quando guardi nel cielo notturno, sembra che puoi vedere molte stelle. Ci sono circa 2.500 stelle visibili ad occhio nudo in qualsiasi momento della Terra e 5.800-8.000 stelle visibili totali (cioè che possono essere individuate con l'aiuto di un binocolo o di un telescopio). Ma questa è una piccolissima frazione delle stelle che si pensa abbia la Via Lattea!
Quindi la domanda è, quindi, esattamente quante stelle ci sono nella Via Lattea? Gli astronomi stimano che ci siano 100 miliardi a 400 miliardi stelle contenute nella nostra galassia, anche se alcuni stimano che potrebbero essercene fino a trilioni. Il motivo della disparità è perché abbiamo difficoltà a vedere la galassia, e ci sono solo così tante stelle che possiamo essere sicuri che ci siano.
Struttura della Via Lattea:
Perché possiamo vedere solo poche di queste stelle? Bene, per cominciare, il nostro Sistema Solare si trova all'interno del disco della Via Lattea, che è una galassia a spirale sbarrata di circa 100.000 anni luce. Inoltre, siamo a circa 30.000 anni luce dal centro galattico, il che significa che c'è molta distanza - e MOLTE stelle - tra noi e l'altro lato della galassia.
A complicare ulteriormente la questione, quando gli astronomi guardano tutte queste stelle, anche quelle più vicine che sono relativamente luminose possono essere spazzate via dalla luce delle stelle più luminose dietro di loro. E poi ci sono le stelle deboli che sono a una distanza significativa da noi, ma che sfuggono al rilevamento convenzionale perché la loro sorgente di luce viene soffocata da stelle più luminose o ammassi di stelle nelle loro vicinanze.
Le stelle più lontane che puoi vedere ad occhio nudo (con un paio di eccezioni) distano circa 1000 anni luce. Ci sono alcune stelle luminose nella Via Lattea, ma nuvole di polvere e gas - specialmente quelle che si trovano al centro galattico - bloccano la luce visibile. Questa nuvola, che appare come una fioca banda luminosa che si inarca attraverso il cielo notturno - è da dove la nostra galassia prende il "latteo" nel suo nome.
È anche il motivo per cui possiamo davvero vedere solo le stelle nelle nostre vicinanze e perché quelli dall'altra parte della galassia ci sono nascosti. Per mettere tutto in prospettiva, immagina di trovarti in una stanza molto grande e molto affollata e che sei bloccato nell'angolo più lontano. Se qualcuno ti chiedesse "quante persone ci sono qui?", Avresti difficoltà a dargli una cifra precisa.
Ora immagina che qualcuno porti una macchina del fumo e inizi a riempire il centro della stanza con una fitta foschia. Non solo diventa difficile vedere chiaramente più di qualche metro davanti a te, ma gli oggetti dall'altra parte della stanza sono completamente oscurati. Fondamentalmente, la tua incapacità di elevarti al di sopra della folla e contare le teste significa che sei bloccato a fare delle ipotesi o a stimare in base a quelli che puoi vedere.
Metodi di imaging:
Le telecamere a infrarossi (sensibili al calore) come il Cosmic Background Explorer (alias COBE) possono vedere attraverso il gas e la polvere perché la luce a infrarossi attraversa attraverso di essa. E c'è anche lo Spitzer Space Telescope, un osservatorio spaziale a infrarossi lanciato dalla NASA nel 2003; il Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), distribuito nel 2009; e l'osservatorio spaziale Herschel, una missione dell'Agenzia spaziale europea con un'importante partecipazione della NASA.
Tutti questi telescopi sono stati distribuiti negli ultimi anni allo scopo di esaminare l'universo nella lunghezza d'onda dell'infrarosso, in modo che gli astronomi saranno in grado di rilevare stelle che altrimenti sarebbero passate inosservate. Per darti un'idea di come potrebbe essere, controlla l'immagine a infrarossi qui sotto, che è stata scattata da COBE il 30 gennaio 2000.
Tuttavia, dato che non possiamo ancora sembrare tutti, gli astronomi sono costretti a calcolare il probabile numero di stelle nella Via Lattea in base a un numero di fenomeni osservabili. Iniziano osservando l'orbita delle stelle nel disco della Via Lattea per ottenere la velocità orbitale e il periodo di rotazione della Via Lattea stessa.
Stime:
Da quello che hanno osservato, gli astronomi hanno stimato che il periodo di rotazione della galassia (ovvero il tempo necessario per completare una singola rotazione) è apparentemente 225-250 milioni di anni nella posizione del Sole. Ciò significa che la Via Lattea nel suo insieme si sta muovendo ad una velocità di circa 600 km al secondo, rispetto ai quadri di riferimento extragalattici.
Quindi, dopo aver determinato la massa (e sottratto l'alone della materia oscura che costituisce oltre il 90% della massa della Via Lattea), gli astronomi usano rilevamenti delle masse e dei tipi di stelle nella galassia per ottenere una massa media . Da tutto ciò, hanno ottenuto la stima di 200-400 miliardi di stelle, anche se (come già detto) alcuni credono che ce ne sia di più.
Un giorno, le nostre tecniche di imaging potrebbero diventare abbastanza sofisticate da riuscire a individuare ogni singola stella attraverso la polvere e le particelle che permeano la nostra galassia. O forse sarà in grado di inviare sonde spaziali che saranno in grado di fotografare la Via Lattea dal nord della Galassia - cioè il punto direttamente sopra il centro della Via Lattea.
Fino a quel momento, le stime e una grande quantità di matematica sono la nostra unica risorsa per sapere esattamente quanto sia affollato il nostro quartiere locale!
Abbiamo scritto molti fantastici articoli sulla Via Lattea qui su Space Magazine. Ad esempio, ecco 10 fatti sulla Via Lattea, nonché articoli che rispondono ad altre importanti domande.
Questi includono Quanto è grande la Via Lattea? Che cos'è la Via Lattea? E perché la nostra galassia è chiamata Via Lattea?
Il cast di Astronomia ha realizzato un podcast sulla Via Lattea e gli Studenti per l'esplorazione e lo sviluppo dello spazio (SEDS) hanno molte informazioni sulla Via Lattea qui.
E se sei pronto per contare alcune delle stelle, dai un'occhiata a questo mosaico dal quadro astronomico della giornata della NASA. Per una spiegazione più approfondita sull'argomento, vai a Come funziona la Via Lattea.