Una stella come tante

In un precedente post La scoperta  dell’universo abbiamo  appreso come Harold Shapley (1885-1972) nel  1918 aveva dimostrato  come il  Sole non fosse collocato  al  centro della  Via Lattea ma in una posizione semi periferica  della  stessa. Ma come aveva fatto esattamente a determinare  questa posizione  quasi  marginale sgretolando convinzioni diffuse e radicate  da secoli?

Shapley si avvalse dello studio degli  ammassi globulari misurando  la loro distanza  utilizzando la luminosità delle  stelle variabili RR Lyrae come oggetti di  luminosità standard.

Queste stelle  sono  da 40 a 50 volte più luminose del Sole e quindi visibili  a distanze considerevolmente  più ampie. Tutte hanno, più  o meno, la  stessa luminosità  intrinseca pari a 4 milioni di miliardi di miliardi  di lampadine da  100  watt! La luce emessa  da una stella  si diffonde in ogni direzione creando una sorta di sfera in continua espansione. Se noi osserviamo la luce prodotta da una stella  situata  a 1000 anni  luce da noi la superficie di questa sfera luminosa è di circa  12 milioni di anni luce quadrati. Se osservassimo una stella distante 2000  anni luce la sfera  emessa da questo astro sarebbe  due volte più grande e la  sua superficie 4 volte maggiore per la  legge  dell’inverso della distanza.

Shapley realizzò molte foto di ammassi globulari e comparando lo splendore delle  stelle  da una foto ad un’altra ogni volta che notava una variazione le catalogava  come  stelle  variabili misurandone  la luminosità in funzione del tempo.  Le RR Lyrae potevano essere riconosciute dai periodi e dall’ampiezza  delle  oscillazioni di luminosità.

Osservando una particolare variabile RR Lyrae si poteva definire  la sua  luminosità intrinseca e quindi calcolare la  distanza. Più  debole  era  la  stella  maggiore era la distanza. Attraverso questo metodo Shapley riuscì a  misurare  la  distanza dei vari ammassi globulari in particolare  quelli che orbitavano  al  centro della  Via  Lattea.

La distribuzione  degli ammassi globulari sembrava centrata su un punto nei pressi della costellazione del Sagittario,  a circa 25.000  anni  luce di distanza dal Sistema  Solare. Quello  era il centro della  galassia.

Shapley aveva dimostrato che non eravamo al centro della  Via  Lattea e che la nostra era  una stella come tante, situata a metà strada  tra  il  centro galattico ed  il suo bordo esterno. Non soltanto,  l’astronomo  americano rimase sbalordito della  grandezza  della  nostra  galassia ben più vasta delle stime precedenti il suo studio. 

Questo risultato fu però  anche  la  causa del suo seguente errore macroscopico: pensare  che tutto il cosmo si riducesse alla maestosità  della nostra  galassia.  Shapley credeva  che le nebulose a spirale (scoperte da William Parsons) fossero parte della Via Lattea, anche se il loro spettro era di emissione anziché di assorbimento, com’era per le nebulose comuni. Shapley aveva ragione sulla posizione  del  Sistema Solare, ma torto sulle dimensioni e natura del nostro universo: Edwin Hubble dimostrò successivamente che le nebulose a spirale erano in realtà altre galassie e che l’Universo era incredibilmente  molto, molto più  grande.