Struttura e Componenti dell'Universo Cosmico

La Costituzione dell'Universo

L'universo immenso comprende miliardi di corpi celesti. Non tutto l'universo può essere osservato. L'universo così come è costituito attualmente, per quanto osservabile, sappiamo che contiene miliardi di galassie, e in ogni galassia ci sono migliaia di stelle, nebulose e pianeti. Dal punto di vista chimico, l'universo osservabile è costituito principalmente da: 75% di idrogeno, 20% di elio e il 5% di altri elementi.

Isaac Newton scoprì che quando la luce solare cade su un prisma, si separa in bande di colori (lo spettro della luce). Abbiamo osservato alcune righe nere nello spettro solare. In laboratorio, se si fa passare la luce bianca attraverso contenitori con idrogeno ed elio, questi gas assorbono la luce a determinate lunghezze d'onda, creando righe scure negli spettri ottenuti. Confrontando le linee nere dello spettro del Sole con quelle dell'idrogeno e dell'elio, si giunse alla conclusione che gli strati esterni del Sole sono fatti principalmente di idrogeno ed elio.

Materia Oscura

Oggi si ritiene che il gas e le polveri visibili siano soggetti a un'attrazione gravitazionale maggiore di quella che la sola materia osservabile potrebbe causare. Questo implica l'esistenza di un tipo di materia non osservata, che non emette radiazioni e che quindi non siamo in grado di rilevare direttamente. Si stima che solo il 10% di tutta la materia dell'universo sia osservabile e che l'altro 90% sia materia oscura. Esempi di effetti della materia oscura possono essere l'influenza gravitazionale su pianeti o l'attrazione che si verifica tra due galassie. Non possiamo vederla, ma ne osserviamo le conseguenze.

Grandi Strutture dell'Universo

Galassie

Le galassie sono gruppi enormi di stelle, gas e polvere. Si differenziano per forma, dimensione e numero di stelle che contengono. Secondo le forme possono essere classificate in:

• Spirali: contengono un nucleo centrale e braccia a spirale. La Via Lattea fa parte di questa categoria di galassie.
• Ellittiche: non hanno braccia a spirale e sono più o meno regolari, di forma ovoidale. Sono composte principalmente da stelle vecchie e possono essere le galassie più grandi osservate.
• Irregolari: non hanno una forma definita e sono tra le più abbondanti. Alcune di loro, per le loro dimensioni ridotte, sono classificate come galassie nane.

Le galassie sono raggruppate a formare strutture più grandi, chiamate ammassi. Si osserva che le galassie ellittiche tendono a trovarsi al centro degli ammassi, mentre le spirali e le irregolari sono distribuite più esternamente. La Via Lattea fa parte di un gruppo chiamato Gruppo Locale, costituito da galassie a spirale come la Via Lattea e Andromeda. Il Gruppo Locale appartiene a un superammasso chiamato Superammasso della Vergine.

Nebulose

Le nebulose sono nubi di gas e polveri in varie forme. Possono essere distinte in diversi tipi:

• Nebulosa a Emissione: emettono radiazioni elettromagnetiche. Si ritiene siano connesse con la formazione di nuove stelle.
• Nebulosa a Riflessione: grandi nubi di polvere che riflettono la luce di stelle vicine.
• Nebulosa Planetaria: nubi di gas e polveri espulse da stelle alla fine del loro ciclo di vita.
• Resti di Supernova: sono il risultato di grandi esplosioni che si verificano alla fine della vita di stelle molto massicce.