Quasar

Poiché la luce si muove nel vuoto a una velocità finita, le osservazioni nelle spazio profondo consentono di gettare uno sguardo nel lontano passato dell’universo.
E guardando nel profondo dell’universo si scorge qualcosa che somiglia ad una stella, ma stella non è.

QuasarStarburstE’ una intensa e confusa sorgente luminosa puntiforme che mostra un grande spostamento verso il rosso, in linea con il modello standard del Big Bang e la supposizione che i loro redshift (fenomeno di allontaneamento della frequenza della stella dall’osservatore) sono dovuti principalmente all’espansione dell’universo.
Questo significa che questi oggetti sono molto distanti, maledettamente distanti e devono emettere tanta energia paragonabile a dozzine di galassie.

Cosa sono – mi domanda il mio cane che apparentemente sembrava che dormisse sotto la mia scrivania.

Sono i quasar.

I qua-cosa? – mi balbetta il mio cane facendo finta di non sapere.

Quasar, proprio così.
Sono gli oggetti più luminosi dell’universo osservabile.
I quasar sono uno degli oggetti più misteriosi ed altrettanto straordinari del cosmo. Le caratteristiche che vengono loro attribuite arrivano a sfidare le capacità dell’immaginazione umana e la loro vera natura è ancora tutta da comprendere.

Ma vado per ordine così ti spiego la natura di questi oggetti.
La scoperta di questi corpi incredibili risale alla fine del 1962 quando gli astronomi scoprirono una classe di oggetti capaci di generare un’emissione radio intensissima e fortemente concentrata dall’aspetto stellare. Il successivo studio più particolareggiato di questi oggetti, però, mise in evidenza strane anomalie che, contrariamente alle apparenze iniziali, rivelarono non essere affatto stelle.

La loro caratteristica è di emettere la stessa quantità di radiazione in quasi tutto lo spettro elettromagnetico, dalle onde radio ai raggi X e gamma.
Di conseguenza questi corpi celesti furono battezzati con il termine quasar, appunto dall’abbreviativo quasi stellar radio source. (contrazione di QUASi-stellAR radio source, radiosorgente quasi stellare).

Oltre alla notevole emissione radio, infatti, risultò che questi oggetti, ad un’attenta analisi della loro luce con uno spettroscopio, dovevano essere anche estremamente lontani: le prime stime attribuivano loro distanze superiori al miliardo di anni luce e ad alcuni di essi, in particolare, si arrivava addirittura a 15 miliardi di anni luce.

Allora cosa sono questi oggetti misteriosi? – mi domanda ancora il mio cane

Da queste prime caratteristiche apparve chiaro che per essere così visibili a simili distanze il loro splendore doveva essere smisurato. Valutando, infatti, la magnitudine assoluta del quasar 3C 273, venne fuori che il suo valore era pari a circa 1000 miliardi di volte lo splendore del Sole. Questo significava che il suo splendore era superiore anche a quello di una intera galassia composta da miliardi di stelle.

Quindi un quasar è la esplosione di una intera galassia? – ipotizza il mio sapiente cane

Non proprio.
Questa luminosità, infatti, sembra venire sprigionata in un volume relativamente piccolo. Le osservazioni fatte con i più potenti telescopi continuano a mostrare i quasar non come oggetti estesi, come può esserlo una galassia o un ammasso stellare, ma come singole stelle, pur non essendo stelle. Si calcola in pratica che essi contengano una massa pari a decine di milioni di volte quella del Sole racchiusa in una zona di spazio dal diametro di qualche migliaio di anni luce.
Ma non è tutto: nel 1963 si rilevò che i quasar subivano anche variazioni della loro luminosità. L’importanza di questa osservazione ebbe un notevole valore in quanto questo riduceva ancora di più le dimensioni ipotetiche dei quasar.

Cosa sta a significare questo? – mi incalza il mio cane

Sta a significare che i quasar si comportano in modo differenti da altri astri agonizzanti.
Nel 1966, infatti, si scoprì che il quasar 3C 446 aveva subito un aumento della sua luminosità di ben 3,2 magnitudini in un periodo di soli 10 mesi. Nonostante questo quasar fosse miliardi di volte più luminoso del Sole, è stato quindi capace di aumentare ulteriormente il suo splendore di ben 20 volte in maniera fulminea.

Non ho capito nulla – mi rimprovera il mio fedele amico.

Allora ti voglio stupire ancora di più.
Se vogliamo comprendere bene che genere di luce emana un quasar immaginiamo di posizionarne uno a 10 parsec di distanza dalla Terra (32,6 anni luce).
A quella distanza il nostro cielo notturno verrebbe pervaso da un fascio luminoso, proveniente da un singolo punto, ben 100 volte più intenso del Sole ed in grado di nascondere alla nostra vista, tutte le restanti stelle della volta celeste.

I quasar, riassumendo, non possono essere considerati ammassi di stelle di tipo galattico in quanto troppo compatti, la loro variabilità luminosa indica dimensioni relativamente piccole e l’energia che sono in grado di emettere è pari a circa 10.000 miliardi di volte superiore a quella emessa dal Sole nello stesso lasso di tempo.

Falla corta – mi implora il mio cane – dimmi cosa sono in realtà questi quasar, altrimenti me ne vado nella mia cuccia.

Mi dispiace darti una delusione. La tua domanda rimane tuttora senza una risposta precisa. Gli scienziati sono ancora nel campo delle ipotesi.
Devi accontentarti di quello che ora ti dico.

Si ritiene che un quasar sia composto essenzialmente da tre parti: una zona centrale di circa due mesi luce di diametro (120 volte il diametro del sistema solare), con una massa pari ad un milione di volte quella solare; da un involucro gassoso ad avvolgere la zona centrale, che si estenderebbe fino a circa 3000 anni luce dal suo centro e da una corona di particelle che ingloba tutto il quasar, responsabile dell’emissione radio.

In conclusione posso dirti che la teoria più accreditata, invece, riguardo la loro natura è quella esposta da L. Gratton nel 1967.
Partendo dal fatto che i quasar, pur essendo più piccoli di una galassia sono miliardi di volte più luminosi del Sole ed un milione di volte più pesanti, suppose che essi, espandendosi attraverso una serie di stati di equilibrio, in un tempo di qualche centinaia di milioni di anni, arrivino a diventare una nube fredda di gas dalla quale, in un certo momento, inizierebbero a formarsi le stelle.
A lungo andare questo straordinario corpo celeste si trasformerebbe in un aggregato di stelle sempre più massiccio: i quasar diventerebbero, in definitiva, vere e proprie galassie.

Facciamo così – mi conclude il mio fedele amico – Mi viene più facile ritenere che l’enorme luminosità dei quasar è spiegata come il risultato della frizione causata da gas e polveri che cadono in un buco nero supermassiccio formando un disco di accrescimento, meccanismo che può convertire circa la metà della massa di un oggetto ad alta energia.
Questa ipotesi potrebbe essere spiegata
– prosegue convinto il mio cane – dal fatto che i quasar appartengono, per la loro lontananza, alle orgini dell’universo quando probabilmente c’era molta materia che cadeva in un super buco nero.

Che abbia ragione lui?
Questo significherebbe che è possibile che la maggior parte delle galassie, compresa la nostra Via Lattea, siano passate attraverso una fase di quasar e siano adesso quiescenti per mancanza di rifornimento di materia del buco nero.
Significherebbe inoltre che un quasar si possa riaccendere se nuova materia viene sospinta verso il centro della galassia.
D’altra parte questo è quello che succede in molte galassie interagenti.

Ma quante ne sa il mio cane.


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Informazioni su bruce

Ingegnere. Io sono responsabile di quello che dico, non di quello che capisci tu. (Massimo Troisi)
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16 risposte a Quasar

  1. gabriarte ha detto:

    molto interessante possono derivare dallo scontro di due galassie? un altra strana domanda come si misura i gradi di calore più intensi? non riesco ad immaginare un calore più intenso del calore del sole grazie ciao

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    • bruce ha detto:

      Lo sai che fai domande per niente banali?

      Come si calcola la temperatura di una stella o di una galassia?
      E’ ovvio che non è possibile ottenere misure dirette di masse delle stelle. Allora si ricorre a metodi indiretti. Con sistemi ottici, per la precisione.
      Cosa vuol dire?. Vuol dire che si esamina lo spettro della stella, ovvero la sua lunghezza d’onda. E’ come esaminare i colori dell’arcobaleno.

      La temperatura delle stelle è infatti strettamente legata al “colore” del suo spettro, ovvero alla lunghezza d’onda emessa.
      Gli oggetti più caldi emettono molta più energia, rispetto a quelli freddi, a tutte le lunghezze d’onda, dal momento che hanno una energia media più alta in tutti i fotoni.

      Ti faccio qualche esempio per essere più chiaro.
      Una stella con temperatura superficiale di 3000 Kelvin fa apparire la stella di un colore rossiccio.
      A temperature di 5500 K si ha un picco di emissione al centro dello spettro visibile ed un colore tendente al giallo, quello che accade al nostro Sole.
      Una stella che ha una temperatura di 10.000 K assume un colore tendente al blu.
      Poi ci sono le stelle di neutroni che hanno un picco a lunghezze d’onda cortissime e sono osservabili soltanto con telescopi a raggi X.
      Ciao
      Bruce

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      • bruce ha detto:

        Dimentivo di darti la risposta sullo scontro tra galassie.
        Le ipotesi convergono sulla osservazione che queste emissioni di luci avvengono in una regione “relativamente” molto ristretta dello spazio escludendo uno scontro tra galassie.

        Ma lo scontro tra galassie è una cosa reale. Si pensa che ognuna ha un buco nero. Alle volte si attraversano deformandosi. Alle volte il buco nero più massiccio si ingoia l’altra galassia e … buona notte, perchè nulla esce dai buchi neri.
        Ma potrebbe succedere, come dice Bleff, che se c’è abbastanza materiale gassoso, la frizione con questo super buco nero potrebbe innescare proprio un quasar.
        Il bello della scienza è proprio questo: la continua ricerca di dare risposte alle domande.
        Bruce

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      • MARGHIAN ha detto:

        Vero, infatti in fisica si dice anche “al calor rosso” , “al calor verde”… e nella esperienza comune il colore rosso e’ segno-simbolo di forte calore (il ferro rovente) , mentre in astrofisica e’ il contrario: il calor violetto e’ piu’ caldo del calor rosso.

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  2. Rebecca ha detto:

    Buona domenica caro Silvano.. proprio ieri ho visto nella tv in germania un documentario al riguardo degli quasar.. comunque quante cose sono li fuori di cui non sappiamo quasi niente o soltano pocco. .. peccato che in tv non fanno spesso trasmisioni al riguardo, e se lo fanno sempre su orari in cui io sono già in come profondo.. ho alcune libri al riguardo della astronomia, ma sai poi inizi a leggere e doppo un pò di stanchi quando non capisci più niente.. però i tuoi post sono belli perchè riesci trasmettere qualcosa che anche un cervello come il mio diventa come una spugna e assorbe qualcosa 😀 … caro abbi una serena domenica, qui il tempo e incerto pazienza .. ti abbraccio con sincera amicizia Pif… una carezza al sapiente Bleff 😉

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  3. mariella54 ha detto:

    Ciao Bruce ,vorrei condividere con te questo mio pensiero ,più che altro è una curiosità ,tu sai che se noi osserviamo una stella non la vediamo come è realmente in questo momento ma per via di quanto ci mette la sua luce ad arrivare fino a noi la vediamo, per farti un esempio ,ammettiamo come era 1 milione di anni fa ,ora io mi domando se riuscissimo con i nostri mezzi a vedere un pianeta con i suoi abitanti distante 1 milione di anni luce ,come la vedremmo questa civiltà?La
    vedremmo come era 1 milione di anni fa?In parole povere per farti capire ,se qualcuno molto distante dalla terra ci osservasse ,ci vedrebbe all’età della pietra mentre noi già siamo nell’era atomica ?Spero di essere stata abbastanza chiara nella spiegazione .

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    • bruce ha detto:

      Esatto, carissima mariella. E’ proprio così.
      Qualsiasi osservatore dello spazio vedrebbe un altro pianeta nella epoca indietro nel tempo determinato dalla sua distanza in termini di anni luce.
      Se dovessero esistere gli alieni, quelli che molte persone asseriscono di vedere, provenienti da pianeti distanti milioni di anni luce da noi, questo significherebbe che sono avanti a noi in tecnologia milioni di anni luce. E’ questo uno dei motivi di dubbio sulla esistenza degli extraterresti.
      Se poi si pensa che una tecnologia si sviluppa in milioni di anni luce e che la vita delle stelle attorno alle quali ruotano ha una durata limitata per quanto lunga, è difficile pensare che attualmente ci siano civiltà che abbiano sviluppato tecnologia in poco così tempo in pianeti a noi vicini. Ma tutto è possibile fino a “prova contraria”.
      Ciao e buona giornata.
      Bruce

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      • MARGHIAN ha detto:

        Ciao Bruce, ciao Marie’, piuttosto questo non rende difficile l’esistenza degli extraterrestri, ma la loro- e nostra- possibilita’ di contatto. Se non si puo’ superare la velocita’ della luce, una civilta’ aliena che esistesse anche a “soli” 50 o 100 anni luce non darebbe a noi segni della sua esistenza. Nemmeno con il “SETI”; basta che una civilta’ sia tecnologicamente appena “al di sotto dell’era della radio”, pur esistendo, non ci darebbe segno alcuno.
        Va bene che tu lo hai precisato: “Se dovessero esistere gli alieni, ^quelli che molte persone asseriscono di vedere..”. Ciao Bruce, ciao Marie’.

        Marghian

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  4. zebachetti ha detto:

    Veramente quante ne sa blef comunque complimenti il tuo modo di spiegare oltre essere intelligente è anche simpatico Ciao Bruce buonanotte a voi

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  5. MARGHIAN ha detto:

    “…che se c’è abbastanza materiale gassoso, la frizione con questo super buco nero potrebbe innescare proprio un quasar…”. Un quasar verrebbe generato da..qualcosa che accade intorno al centro di una galassia lontana.

    Ma possono essere anche…lontanissime galassie in embrione? Ciao Bruce.

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  6. bruce ha detto:

    x Maurizio Crescini
    Grazie per il tuo commento, che comunque cancello perchè è semplicemente uno spam.

    P.S. Non io, ma WP ti ha classificato come “spammer”. Sono obbligato a crederci. Sorry.

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