L

1
LUniverso
2
La nascita dellUniverso

• Esci e guardati attorno. Tutte le case, e gli
  alberi, e le persone si trovano sulla superficie
  del nostro pianeta, la Terra. Adesso guarda in
  alto. Che cosa vedi? Il cielo blu, le nuvole,
  forse il Sole.

3
La nascita dellUniverso

• Ma se guardi in cielo in una notte stellata puoi
  vedere molto, ma molto lontano, e molto indietro
  nel tempo. Tutto quello che vedi, e tutto quello
  che non puoi vedere perché è troppo piccolo o
  troppo fioco per i nostri occhi, o non brilla, fa
  parte di ciò che definiamo Universo.

4
La nascita dellUniverso

• Gli uomini hanno sempre osservato il cielo
  facendosi domande sulluniverso. E hanno
  inventato racconti sulluniverso, popolandolo di
  eroi e di creature fantastiche. In realtà,
  abbiamo iniziato a capire veramente che cosa sia
  solo negli ultimi secoli.

5
La nascita dellUniverso

• Gli antichi credevano che la Terra si trovasse al
  centro delluniverso. E così si continuò a
  credere per tutto il Medioevo ciò che pensavano
  gli antichi greci, Aristotele e Tolomeo era
  considerato vero e non si discuteva. Si pensava
  che le stelle fossero fissate sulla superficie di
  sfere perfette di cristallo, e che girassero
  attorno alla Terra insieme al Sole e agli altri
  pianeti.

6
La nascita dellUniverso

• Nel 1543, invece, lastronomo polacco Niccolò
  Copernico sostenne che erano la Terra e i pianeti
  a girare attorno al Sole. Poco tempo dopo,
  Galileo Galilei per primo studiò attentamente il
  cielo con un cannocchiale e diffuse le idee di
  Copernico, anche se andavano contro la dottrina
  della Chiesa cattolica.

7
La nascita dellUniverso
Quando Isaac Newton elaborò la sua teoria sulla
forza di gravità, poté spiegare matematicamente
in che modo la Terra e i pianeti orbitassero
attorno al Sole.
8
La legge di gravitazione universale
La forza di gravità con cui due corpi si
attraggono aumenta allaumentare del prodotto
delle loro masse e diminuisce allaumentare del
quadrato della distanza dei loro centri
9
Il Big Bang
Ci sono valide prove che luniverso sia iniziato
circa 14 miliardi di anni fa, con unimmensa
esplosione che chiamiamo Big Bang. Lo spazio e il
tempo sono iniziati allora e da quel momento lo
spazio si sta espandendo. Gli scienziati hanno
addirittura captato una debole eco del Big Bang.
10
Il Big Bang
Immediatamente dopo il Big Bang luniverso era
incredibilmente caldo e denso. Raffreddandosi,
lenergia andò via via trasformandosi in
particelle, prima le più leggere e poi le più
pesanti, fino agli atomi, che si sono formati
dopo circa 300.000 anni.
11
Il Big Bang
Il Big Bang
Gli atomi iniziarono ad aggregarsi originando le
prime stelle. In questo fenomeno di aggregazione
la forza in gioco fu la forza di gravità che fa
attrarre reciprocamente due corpi.
12
(No Transcript)
13
Quale futuro per lUniverso?

• Sembra che luniverso continuerà a diventare
  sempre più grande e sempre più freddo. Con il
  passare del tempo, il gas delle galassie servirà
  a formare stelle.
• Le stelle invecchieranno e moriranno. Ma ci
  potrebbero essere cose di cui non siamo ancora a
  conoscenza.

14
Nebulose, stelle e pianeti

• Le nebulose sono ammassi di polveri e gas
  (principalmente idrogeno, elio, azoto, ossigeno)
  da cui nascono continuamente nuove stelle.

Nebulosa Fiamma
15
Nebulose, stelle e pianeti

• Le stelle sono corpi celesti capaci di emettere
  luce o come si usa dire di brillare di luce
  propria. Le stelle sono gigantesche palle di gas
  infuocato idrogeno, un po di elio e tracce di
  altri elementi chimici. Il gas è tenuto insieme
  dalla forza di gravità

16
Nebulose, stelle e pianeti
Il gas di cui sono fatte le stelle è enormemente
caldo, talmente caldo, soprattutto nella parte
più interna di una stella, che fa avvenire un
tipo di reazione altrimenti impossibile la
fusione nucleare.
17
Nebulose, stelle e pianeti
Si chiama fusione perché è lunione, o fusione,
di due nuclei di atomi, il cui risultato è un
nucleo più pesante. Nella maggior parte dei casi
si tratta della fusione di nuclei di idrogeno,
che dà nuclei di elio. Queste reazioni
sprigionano energia e luce in quantità enormi.
18
Nebulose, stelle e pianeti
Anche il Sole, che è una stella come molte altre,
allinterno del suo nucleo (dove la temperatura
raggiunge i 16 milioni di C) trasforma
lidrogeno in elio.
19
Nebulose, stelle e pianeti
Il nostro Sole splende in maniera costante, ma
non tutte le stelle sono così regolari. Molte
cambiano luminosità con il tempo e perciò sono
dette stelle variabili.
20
Nebulose, stelle e pianeti
Molte stelle non sono isolate come il nostro
Sole, ma fanno parte di una coppia di stelle,
detta sistema stellare binario, o di un sistema
di tre o più stelle.
21
Nebulose, stelle e pianeti
Le stelle nascono nelle nubi di gas e polvere,
chiamate nebulose, che sono sparse nelle
galassie. Se una parte della nebulosa si addensa,
la forza di gravità inizia a compattarla ancora
di più e a tenerla insieme. Rimpicciolendosi e
addensandosi, questa palla di gas e polveri si
riscalda sempre di più, finché il suo centro
diventa talmente caldo da dare inizio alla
fusione nucleare. La nuova stella inizia a
brillare.
22
Nebulose, stelle e pianeti
Una volta accesa, la stella attraversa un lungo
periodo di luminosità costante, durante il quale
nel suo nucleo si trasforma lidrogeno in elio.
La durata di questa fase dipende da quanto è
grande la stella.
23
Nebulose, stelle e pianeti
Che cosa succede quando lidrogeno inizia a
scarseggiare? Il nucleo, ora pieno di elio,
inizia a contrarsi e a riscaldarsi. Presto è così
caldo da innescare altre reazioni nucleari
24
Nebulose, stelle e pianeti
Limprovviso rilascio di energia spinge in fuori
gli strati esterni della stella, facendola
diventare una grande, gonfia gigante rossa. Tra 5
miliardi di anni il Sole diverrà una gigante
rossa inglobando tutti i suoi pianeti!
25
Nebulose, stelle e pianeti
Lo stadio successivo della vita di una stella
dipende dalle sue dimensioni. Il Sole da gigante
rossa perderà gran parte dellenergia
trasformandosi in nana bianca che col tempo
diverrà una nana nera senza più alcuna energia.
26
Nebulose, stelle e pianeti
Nelle stelle che sono dieci volte più grandi del
Sole la fase di combustione dellidrogeno dura
solo alcuni milioni di anni. Al termine di questo
periodo, gli strati esterni si gonfiano fino a
dar vita a una supergigante rossa.
27
Nebulose, stelle e pianeti
Nella stella in questa fase avvengono reazioni
nucleari diverse. Quando finisce il combustibile,
il nucleo collassa improvvisamente, emettendo una
violentissima onda durto che attraversa la
stella e la fa esplodere in una nova o in una
supernova.
28
Nebulose, stelle e pianeti
29
Nebulose, stelle e pianeti
In genere, dopo unesplosione di supernova rimane
al centro un piccolo oggetto densissimo che
ruota, chiamato stella di neutroni.
30
Nebulose, stelle e pianeti
Se la stella era ancora più grande, ciò che resta
della supernova non è solo una stella di
neutroni, ma un oggetto ancora più denso, di
densità addirittura infinita. Intorno a questo
oggetto, la forza di gravità è così grande da
attirare qualunque cosa e da non lasciar sfuggire
neppure la luce per questo, un tale oggetto è
chiamato buco nero.
31
Galassie
Le galassie sono giganteschi gruppi di stelle,
che ruotano tutte insieme intorno a un centro
comune. La nostra galassia, quella a cui
appartiene il nostro Sole e tutto il Sistema
solare, si chiama Via Lattea e contiene
probabilmente più di 200 miliardi di stelle.
Altre sono ancora più grandi.