LE GALASSIE

Brevi cenni storici

La consapevolezza che l'universo si estende ben oltre i confini della Via Lattea è una conquista scientifica del ventesimo secolo. Gli oggetti che sappiamo oggi essere delle galassie hanno sicuramente atirato l'attenzione degli osservatori dai tempi di Charles Messier seguito in particolar modo da William Parson (Lord di Ross) che con il telescopio di 1,8 metri rivelò l'affascinante forma spiraleggiante di alcuni oggetti deboli e offuscati (le nebulae) visibile per la maggior parte lontano dalle bande di polveri che permeano la Via Lattea. Per svelare la reale natura di alcuni di loro però, furono necessari strumenti più moderni.

Dal 1920 l'uso della fotografia rivelò che di nebulose bianche, così chiamate per distinguerle dalle nebulosità gassose chiaramente diverse di oggetti come la Nebulosa di Orione accessibili agli strumenti dell'epoca, ce ne dovevano essere a decine di migliaia. Si presentavano in molteplici varietà di forme: spirali, allungate o ovali. Le teorie più credibili per spiegarne l'esistenza li descrivono o come oggetti vicini, forse sistemi planetari in formazione, o come estremamente distanti: veri e propri "universi-isola" dei quali la nostra Via Lattea, sino ad allora considerata come "l'intero universo", ne è uno dei tanti componenti.

La chiave di volta nella soluzione di questo mistero venne dalle osservazioni di Edwin Hubble che utilizzò il nuovissimo, allora, telescopio di 2,5 metri di Mount Wilson in California. Puntandolo verso le "nebulose bianche" più grandi e luminose, ritenute quelle più vicine , ne selezionò delle regioni, fotografandole ripetutamente alla massima profondità permessa dalle lastre fotografiche del tempo. In queste nebulose vennero identificati dei puntini luminosi simili a stelle. Ma come dimostrare che quelle che apparivano come le stelle nelle vicinanze del nostro sistema solare erano così poco luminose per via dell'enorme distanza a cui si trovavano?

L'intuizione, ad Hubble, venne da stelle con un particolare cambiamento ciclico della luminosità, note come "candele standard", di cui era possibile determinarne la luminosità assoluta: le stelle variabili cefeidi.

Henrietta Lewitt di Harvard dimostrò che questa classe di stelle pulsanti possedeva la particolarità utilissima di avere una stretta relazione tra il periodo necessario al compimento del ciclo di una pulsazione , la temperatura superficiale e la dimensione (e quindi la luminosità) e l'ammontare dell'energia emessa dalla stella (espresso generalmente come magnitudine assoluta, cioé la luminosità che avrebbe la stella se fosse posta alla distanza di riferimento di 10 parsec). Le variabili cefeidi fornirono quindi il primo metro campione necessario per la misura delle distanze su scala extragalattica (uno dei programmi principali del Telescopio Spaziale Hubble è la misura della distanza di galassie molto più lontane di quelle osservabili con gli osservatori terrestri per mezzo dell'identificazione di variabili Cefeidi. Uno dei team dell'HST ha recentemente terminato con successo la misura di Cefeidi in galassie dell'Ammasso della Vergine, venti volte più distanti di quelle osservate dall'astronomo Edwin Hubble).

Questa scoperta, in un solo colpo apriva una vista completamente nuova sull'univarso. Nel giro di alcuni decenni, si aprirono molte tra più importanti branche della ricerca galattica. Vennero scoperti ammassi e gruppi di galassie, vennero proposti schemi per la loro classificazione ed ne iniziò la misurazione spettroscopica. Proprio gli spettri delle galassie si rivelarono particolarmente proficui. Le prime misure di V.M.Slipher al Lowell Observatory, effettuate con un delicato strumento per l'esposizione nel corso di più notti, mostrò che alcune "nebulose a spirale" presentavano un inconsueto spostamento Doppler verso il rosso (redshift). Si sviluppò finalmente il concetto che le galassie, mediamente, presentano una relazione tra la caratteristica del redshift nello spettro e la distanza stimata a cui si trovano.

Ciò fornì ll metodo per la valutazione delle distanze di galassie sempre più deboli e remote e diede la prima idea di un universo in espansione.