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L'OSSERVAZIONE E LO STUDIO DELLE GALASSIE A SPIRALE

IN QUESTO VIDEO VEDIAMO COME si osservano e si studiano le galassie a spirale, sia dalla Terra che dallo spazio, e quali tecniche e strumenti vengono utilizzati. 🌌 1. OSSERVARE LE GALASSIE A SPIRALE DALLA TERRA Gli osservatori terrestri moderni sono estremamente avanzati e permettono studi dettagliati, nonostante l’atmosfera rappresenti un limite (turbulenza, assorbimento di luce, inquinamento luminoso). 🔭 A) Telescopi ottici a terra I grandi telescopi ottici (VLT in Cile, Keck alle Hawaii, Subaru, LBT, ecc.) permettono di: ✔️ Studiare la morfologia Fotografare la struttura a spirale, i bracci, il bulge, le regioni H II (ioni di idrogeno), le barre. ✔️ Ottenere spettri ad alta risoluzione (spettroscopia) Gli spettri permettono di misurare: velocità delle stelle e del gas (tramite effetto Doppler) composizione chimica tassi di formazione stellare presenza di nuclei attivi (AGN) Gli spettrografi come FORS, X-Shooter, DEIMOS, ecc. vengono montati direttamente sui telescopi. ✔️ Mappe della velocità: spettroscopia integrale (IFU) Strumenti come MUSE (sul VLT) forniscono un “cubo di dati”: per ogni pixel abbiamo uno spettro. Da questo si ricavano curve di rotazione della galassia → fondamentali per dedurre la presenza di materia oscura. 🌫️ B) Osservazioni nel vicino e medio infrarosso Gli infrarossi permettono di vedere attraverso la polvere. Da terra si usano strumenti come: VISTA (Osservatorio Paranal) Keck/NIRC2 Subaru/IRCS Usati per: mappare le stelle vecchie studiare la barra e la forma del bulge analizzare zone oscurate dalla polvere ✨ C) Adaptive Optics (Ottica adattiva) Molti telescopi terrestri usano laser-guida e specchi deformabili per correggere in tempo reale la distorsione atmosferica. Questo permette immagini quasi da Hubble, ideali per: risolvere ammassi stellari studiare dettagli nei bracci cercare buchi neri supermassicci al centro 📡 D) Radioastronomia Le galassie a spirale emettono fortemente in radio, soprattutto: linea dell’idrogeno neutro HI a 21 cm emissione delle molecole (soprattutto CO, tracciante del gas molecolare) Strumenti a terra: VLA ALMA MeerKAT FAST Usati per: mappare il gas nei bracci misurare curve di rotazione estese (HI permette di vedere oltre il disco ottico) studiare la dinamica del gas freddo ricavare la massa del disco e dell’alone di materia oscura 🌌 E) Osservazioni ai raggi X Da terra NON si possono fare osservazioni X (l’atmosfera assorbe). Però i telescopi spaziali colgono un dettaglio utile alle spirali: gas caldo, resti di supernove, buchi neri. 🚀 2. OSSERVARE LE GALASSIE A SPIRALE DALLO SPAZIO I telescopi spaziali eliminano i limiti dell’atmosfera e permettono osservazioni in tutto lo spettro elettromagnetico. 🟦 A) Hubble Space Telescope (HST) È stato lo strumento più importante per: fotografie ad altissima risoluzione dei bracci e della barra studio delle regioni di formazione stellare misure precise della distanza attraverso variabili Cefeidi osservazione dell’evoluzione delle spirali in galassie lontane 🟣 B) James Webb Space Telescope (JWST) Specializzato nell’infrarosso, permette: di penetrare attraverso la polvere dei bracci di vedere galassie spirali molto più giovani e lontane di analizzare la chimica del gas tramite spettroscopia NIRSpec e MIRI di studiare l’interazione tra formazione stellare e gas molecolare JWST sta rivelando spirali “inaspettatamente mature” già nei primi miliardi di anni dell’universo. 🔴 C) Telescopi a microonde e millimetrico (Planck, WMAP, Herschel) Utili per: mappare la polvere fredda misurare il contenuto di gas molecolare studiare il contributo delle spirali alla radiazione del fondo 🟠 D) Telescopi a raggi X (Chandra, XMM-Newton) Permettono di osservare: gas caldo in galassie e loro aloni resti di supernove nei bracci attività del nucleo (AGN deboli o buchi neri supermassicci) 🟤 E) Osservatori a raggi gamma (Fermi LAT) Non essenziali per la morfologia, ma utili per: fenomeni energetici nel centro galattico modelli di materia oscura (annichilazione/decadimento) 🔍 3. PRINCIPALI METODI DI STUDIO DELLE GALASSIE A SPIRALE 📌 1) Fotometria Misura la distribuzione della luce → studio della forma, baricentro, bracci, profili di luminosità. 📌 2) Spettroscopia Misura velocità, tassi di formazione stellare, composizione del gas. 📌 3) Spettroscopia integrale (IFU) Fornisce mappe 3D: posizione + spettro → dinamica, turbolenza, curve di rotazione. 📌 4) Radioastronomia Analizza gas neutro e molecolare, fondamentali per capire la dinamica globale e la materia oscura. 📌 5) Tomografia multi-banda Combinazione dei dati (UV + ottico + IR + radio + X) per ottenere: storia di formazione stellare distribuzione di massa presenza di materia oscura effetti di interazioni con altre galassie