LA VIA LATTEA        

E' una galassia a forma di spirale con 4 bracci. Ha la forma generale di un disco rigonfio al centro e più sottile in periferia, simile a quello che viene lanciato dai discoboli. Le sue dimensioni sono relativamente enormi, anche se la nostra galassia non è fra le più grandi: diametro 100.000 anni-luce, spessore al centro 15.000, spessore in periferia 100. Il nostro sistema solare si trova a R=27.000 anni-luce dal centro e si muove alla velocità v = 240 km/s, per cui, per fare un giro completo (lungo C = 2*p*R = 2*p*27.000 = 170.000 anni-luce) occorre un tempo di t = C/v = 170.000*10^13/240 = 7,1*10^15 s = 7,1*10^15/(365*86.400) = 225.000.000 anni = 2.250.000 secoli(*).
Della galassia, oltre la Via Lattea, fanno parte numerosi (da 150 a 200) ammassi globulari, di forma quasi sferica, ciascuno dei quali raggruppa da 100.000 a 1.000.000 di stelle. Gli ammassi globulari contengono le stelle più vecchie della galassia con oltre 12 miliardi di anni. Essi si trovano fuori delle spirali (alone galattico), insieme a stelle isolate, per cui globalmente la Via Lattea assume l'aspetto quasi di una sfera.
Al centro della Via Lattea si trova probabilmente un gigantesco buco nero. La sua posizione corrisponde al centro della costellazione del Sagittario: tutta la galassia ruota intorno a quel buco nero che forse continua ad ingrandirsi "mangiando" la polvere, la luce e le stelle vicine (e più mangia più ha fame poichè la sua attrazione gravitazionale diventa sempre maggiore): sarà questa la fine anche del nostro Sole?
Ma nella Via Lattea ci sono anche altri buchi neri, così come ci sono nebulose, stelle nane, giganti, rosse, bianche, di neutroni(**), pulsar, novae, supernovae, quasar, ecc.
Quante sono le stelle della nostra galassia? Forse 300.000.000.000, forse di più, di tutte le misure, di tutte le età, da 12.000.000.000 a poche migliaia di anni. E altre probabilmente se ne formeranno nel futuro, poichè fra le stelle c'è ancora idrogeno e polvere, che può costituire un centro di aggregazione per formare nuove grandi masse.
Si vede la Via Lattea? Nelle notti più limpide(***), lontano da città e paesi che diffondono la loro luce artificiale nell'atmosfera, si può vedere una zona, una fascia, di colore biancastro (color del latte) che corre da est a ovest: questa fascia è una "vista" della nostra galassia (galassia in greco vuol dire proprio "color del latte", latte versato da Giunone mentre allattava Ercole). Ma ci sono anche stelle che non si vedono con gli occhi, ma con strumenti speciali che raccolgono i segnali radio o X o .....
La Via Lattea, come i pianeti, le stelle e le altre galassie, è dotata di moto rotatorio intorno ad un asse. Perchè moto rotatorio? Perchè è quello che consente di avere la più stabile condizione di equilibrio dinamico, come mostra l'effetto giroscopico, a causa della presenza del momento di inerzia nelle leggi che regolano tale moto.
Si chiama momento di inerzia la quantità J=m*d^2 dove m è la massa in rotazione e d la distanza dall'asse di rotazione. Il momento di inerzia è un "numero" che misura la facilità (o la difficoltà) di mettere in moto rotatorio una massa (o di arrestarla). Supponiamo che una forza F agisca sulla periferia di una massa m ad una distanza r dal baricentro: nasce un momento M = F*r il quale rappresenta l'azione rotante, così come la forza F rappresenta l'azione che produce il moto rettilineo, quando passa per il baricentro. Come conseguenza nasce una velocità periferica pari a v = w*r.
Essendo però anche F = m*a sostituendo si ha:

M = m*a*r = m*(v2-v1)*r/t = m*(w1*r-w2*r)*r/t = m*r^2*(w2-w1)/t = J*e

essendo e l'accelerazione angolare.
Come si vede lo stato di quiete o di moto di una massa in rotazione dipende da J, il quale assume valori enormi quando r è grande poichè cresce con il quadrato della distanza (o del raggio). Questo vuol dire che, se è vero che è "difficile" porre in rotazione le masse, è altrettanto "difficile" arrestarle.
Rispetto ai corpi celesti quindi, non è tanto necessario indagare perchè sono dotati di moto rotatorio (una volta assunto tale moto, "nessuno" può toglierglielo), quanto sapere "quando e come" si sono dotati di tale moto.
Supponiamo che la materia nata al momento del Big-Bang fosse dotata di moto rettilineo in allontanamento dal punto di esplosione (se la materia fosse stata dotata dall'inizio di moto rotatorio, la domanda posta prima sarebbe inutile; non solo, ma l'universo tutto intero sarebbe ancora in rotazione, e così sembra che non sia: l'espansione appare per ora rettilinea in tutte le direzioni osservate).
Per cause fortuite (forse!) due "pezzi di materia" si uniscono e formano un centro di attrazione gravitazionale rispetto ad altri pezzi. Perchè inizia la rotazione? Perchè il moto di avvicinamento al centro di attrazione "non è e non può essere" rettilineo provenendo da tutte le direzioni. Alcune aggregazioni "devono" avvenire in direzione tangenziale e ciò provoca il sorgere di momenti. Una volta innescato, il moto rotatorio si mantiene stabilmente perchè il momento di inerzia diventa sempre più grande e l'effetto giroscopico diventa eterno.

(*) Poichè il nostro sistema solare ha circa 5 miliardi di anni, esso ha già fatto n = 5.000.000.000 / 225.000.000 = 22 giri intorno al centro galattico.
(**) Il neutrone non è neutro perchè non possiede cariche elettriche, ma perchè è un protone che ha al suo interno un elettrone, per cui la carica totale è zero. Quando un atomo emette (non "perde" ma emette) un elettrone (radioattività beta), è il neutrone che emette il suo elettrone interno e quindi si trasforma in protone. Di conseguenza, poichè nel nucleo c'è un protone in più, l'atomo scala di un posto in avanti nella tavola degli elementi di Mendeleyev (l'atomo ha un protone in più rispetto a prima e quindi il numero atomico cresce di 1). Il caso opposto è quello in cui l'atomo emette un positrone (massa=elettrone, carica positiva): l'atomo scala di un posto indietro nella tavola di Mendeleyev, avendo una carica negativa in più (il numero atomico diminuisce di 1).
(***) In inverno, col freddo, subito dopo una bella pioggia. In tal caso infatti la pioggia "lava" l'atmosfera dal pulviscolo rendendola più trasparente. Inoltre quando c'è freddo diminuiscono i moti convettivi nell'aria, cioè quei movimenti su - giù che dipendono dalle differenze di peso specifico fra i diversi strati. I moti convettivi sono i responsabili ad esempio del fenomeno per cui alcuni punti delle strade asfaltate sembrano bagnate in estate: il vapore dell'asfalto si muove verso l'alto riflettendo la luce in modo diverso dai punti intorno e ciò viene interpretato dal nostro cervello come "bagnato".