LA GRAVITA' NELL'UNIVERSO

Abbiamo più volte affermato che la gravità è una forza universale che si applica in ogni angolo del Cosmo. La scienza che studia l'Universo è l'Astronomia. Gli Astronomi hanno trovato centinaia di oggetti celesti la cui esistenza non è spiegabile se non ammettendo che su di essi agisca la gravità. Anzi, possiamo tranquillamente affermare che praticamente ogni oggetti di grande dimensione esistente nel Cosmo deve la sua esistenza alla forza di gravitazione che lo tiene insieme. Eccovi alcuni esempi.

 

Stelle binarie

Una delle tante stelle doppie del cielo: Z Lyrae, nella omonima costellazione.

Una stella binaria (o stella doppia) è un sistema composto da due stelle che orbitano attorno ad un baricentro comune. Se una delle due stelle ha una massa molto superiore all'altra, il baricentro può essere così spostato verso di essa da ridurre il sistema ad una stella quasi ferma attorno alla quale ne orbita un'altra (esattamente come succede, per esempio, nel caso dell'orbita della Terra attorno al Sole).

Le stelle doppie possono avere quasi ogni distanza concepibile tra loro: alcune coppie sono praticamente a contatto l'una con l'altra, mentre altre sono così distanti da essere state per molto tempo considerate stelle separate.

Misurare la massa delle stelle è un compito difficile. Le stelle doppie sono tra le poche la cui massa è facilmente misurabile, perché può essere ricavata dalla forza gravitazionale che esibiscono nella loro orbita. Nel caso di una stella doppia visuale (cioè visibiole direttamente al telescopio), dopo che l'orbita è stata determinata , la massa totale delle due stelle può essere ottenuta direttamente usando le leggi di Keplero (in che modo? Clicca qua se lo vuoi sapere!)

 

Protostelle e dischi protoplanetari

La stella B Pictoris (al centro, o-scurata per impedire di abbagliare l'esposizione fotografica) ed il suo disco protoplanetario che le ruota intorno. Forse, fra qualche milione di anni vi nasceranno dei pianeti!

Un disco protoplanetario è un disco di gas e polveri in orbita attorno ad una stella o, più spesso, ad una protostella (cioè ad una stella appena nata). Tale disco alla fine si condenserà in pianeti, comete e asteoridi.

Le protostelle si formano tipicamente da una nube molecolare che consiste principalmente di idrogeno molecolare. Quando una di queste nubi raggiunge una massa, densità e grandezza critiche, inizia a collassare sotto l'azione della sua stessa gravità. La parte centrale della nube, più densa, si aggrega formando la stella; quella più esterna inizia a ruotare sempre più rapidamente via via che si addensa e si schiaccia formando un disco.

Alcune parti della nube possono condensarsi in planetesimi (cioè in piccoli pianeti). Alla fine, i planetesimi che sono riusciti a formarsi si uniscono tramite impatti a formare pianeti. Dunque, è la gravità che fa nascere le stelle ed i pianeti dal gas interstellare!

 

 

Nubi interstellari

Lo spazio fra stella e stella non è vuoto ma è riempito da nubi di gas e polveri che hanno il nome di nubi interstellari. Ma cos'è che fa sì che tale gas rimanga addensato in una nube senza espandersi? E' la gravità! Guardate queste foto, riprese dallo Space Telescope: ognuna di esse mostra una o più nubi gassose all'interno della nostra Galassia.

 

Galassie e Ammassi di Galassie

Le stelle non sono libere ma risultano addensate insieme in grandissimi ammassi stellari chiamati Galassie. Il Sole appartiene ad una di queste Galassie che ha il nome di Via Lattea: la striscia lattiginosa che può essere scorta in cielo quando è molto buio e che porta tale nome altro non è che la luce proveniente da tutte le stelle della nostra Galassia. Ciò che unisce insieme le stelle di una stessa Galassia è la forza di gravitazione universale: se essa non agisse esse si allontanerebbero indefinitamente l'una dall'altra.

Ma anche le Galassie si attraggono fra loro! Guardate le foto sottostanti: gli oggetti più nebulosi non sono stelle ma lontanissime Galassie addensate nella stessa parte del cielo. Esse sono gravitazionalmente legate l'una all'altra, cioè si attraggono vicendevolmente orbitando insieme in un'unica girandola e compiendo traiettorie il cui raggio è di milioni di anni luce! Tali aggregazioni hanno il nome di Ammasso di galassie. Anche la nostra Galassia fa parte d un Ammasso, chiamato Ammasso Locale di cui la Galassia maggiore è quella di Andromeda (che è così vicina a noi da essere visibile con un piccolo telescopio). A sua volta, l'Ammasso Locale è probabilmente legato ad un secondo Ammasso maggiore, chiamato "Ammasso della Vergine".

Ecco qua alcune immagini di Galassie e di Ammassi di Galassie riprese dallo Space Telescope:

 

(Testi ripresi in parte ed elaborati da"Wikipedia")

 

La legge di gravità universale  
La gravità nel Sistema Solare      
Un modo per trovare pianeti extrasolari: l'Astrometria      
La gravità negli studi geologici: la gravimetria      
L'esperimento di Cavendish      
La gara per lo spazio