The birth of the galaxy in 60 seconds - Scott Hershberger

Traduttore: Micol Mazzarolo Revisore: Chiara Mondini

Within the Milky Way, the Earth resides on the inner edge of a spiral arm.

Nella Via Lattea, la Terra risiede sul bordo interno di un braccio a spirale.

But this isn’t our permanent address.

Ma questo non è il nostro indirizzo permanente.

When most dinosaurs went extinct,

Quando gran parte dei dinosauri si estinse,

our solar system was in a different arm than it is today!

il nostro sistema solare era in un braccio diverso da quello attuale!

The Milky Way never stops changing;

La Via Lattea non smette mai di cambiare;

even its structure continues to evolve.

anche la sua struttura continua ad evolversi.

To see why, let's start at our galaxy's very beginning.

Per capire perché, partiamo dal principio della nostra galassia.

13 billion years ago,

13 miliardi di anni fa,

propelled by supernovae and the general chaos of the early universe,

spinte dalle supernove e dal caos generale dell’universo primordiale,

the gas and dust particles that eventually became our Milky Way

le particelle di gas e polvere che poi divennero la nostra Via Lattea

were whizzing around in every direction.

sfrecciavano in ogni direzione.

Each particle had a certain angular momentum—

Ogni particella aveva un determinato momento angolare,

the magnitude and direction of its rotation

ovverosia l’ampiezza e la direzione della sua rotazione

around the emerging galaxy’s center.

attorno al centro della galassia emergente.

Just as the new galaxy’s total mass

Proprio come la massa totale della nuova galassia

was the sum of the individual particles’ masses,

era la somma delle masse delle singole particelle,

the galaxy also had an angular momentum

anche la galassia aveva un momento angolare

that was the sum of the particles’ angular momenta.

che era la somma dei momenti angolari delle particelle.

So, despite the wild motion of its parts,

Quindi, nonostante il movimento selvaggio delle sue parti,

the galaxy as a whole was rotating about an axis.

la galassia nel suo insieme ruotava attorno ad un asse.

Meanwhile, the gas and dust particles frequently collided,

Nel frattempo, le particelle di gas e polvere si scontravano spesso,

losing some energy to heat.

disperdendo parte dell’energia in calore.

Because they slowed down,

Poiché stavano rallentando,

gravity was able to pull them closer to the galactic center.

la gravità riuscì ad avvicinarle al centro galattico.

So, why did the Milky Way, like most galaxies, become flat,

Allora, perché la Via Lattea, come la gran parte delle galassie, divenne piatta

and not spherical like stars and planets?

e non sferica come le stelle e i pianeti?

The answer lies in its angular momentum.

La risposta sta nel suo momento angolare.

The laws of physics dictate that in the absence of external forces,

Le leggi della fisica impongono che in assenza di forze esterne,

the total angular momentum of an object or system has to stay the same over time.

il momento angolare totale di un oggetto o sistema rimanga lo stesso nel tempo.

In a star or planet, the spinning material is so dense

In una stella o in un pianeta, il materiale rotante è così denso

that the outward pressure partners with gravity

che la pressione verso l’esterno si unisce alla gravità

to create a mostly spherical shape.

per creare una forma prevalentemente sferica.

But emerging galaxies tend to have low densities and high angular momenta,

Ma le galassie emergenti tendono ad avere basse densità e momenti angolari elevati,

meaning that the spinning motion is a more significant factor

il che significa che il movimento di rotazione è un fattore più significativo

than the outward pressure.

della pressione verso l’esterno.

Indeed, if a galaxy has a lower angular momentum,

In effetti, se una galassia ha un momento angolare inferiore,

an egg shape can form.

può plasmarsi a forma d’uovo.

In galaxies like the Milky Way,

Nelle galassie come la Via Lattea,

particles, instead of falling directly towards the center,

le particelle, invece di cadere direttamente verso il centro,

tended to fall parallel to the axis of rotation,

tendevano a cadere parallelamente all'asse di rotazione,

as to keep the larger total angular momentum constant.

in modo da mantenere costante il maggiore momento angolare totale.

Over billions of years the cloud of particles gradually fell,

Nel corso di miliardi di anni, la nube di particelle cadde gradualmente,

sped up in their orbits, and created a spinning disc.

accelerò le proprie orbite e creò un disco rotante.

Now what about the arms?

E per quanto riguarda i bracci?

I bracci a spirale, come quello in cui si trova la Terra,

Spiral arms, like the one Earth is in,

are regions where stars and gas are packed more tightly together.

sono regioni in cui stelle e gas sono raggruppati più strettamente.

But the arms aren't static structures.

Ma i bracci non sono strutture statiche.

They are caused by zones of compression that travel through the galaxy as waves.

Sono causati da zone di compressione che attraversano la galassia come onde.

Just as a whirlpool has multiple peaks and troughs,

Proprio come un vortice ha più picchi e depressioni,

a density wave in a galaxy has multiple regions of high density—

un’onda di densità in una galassia ha più regioni ad alta densità -

the bright spirals— separated by regions of lower density.

le spirali luminose- separate da regioni a densità inferiore.

And as the wave travels,

E mentre l’onda viaggia,

different stars are constantly entering and leaving the spirals.

diverse stelle entrano ed escono costantemente dalle spirali.

Density waves can form in several ways.

Le onde di densità possono formarsi in diversi modi.

For some galaxies, a nearby companion galaxy stirs the pot.

Per alcune galassie, una vicina galassia agita la situazione.

Its gravitational pull breaks the disc’s symmetry,

La sua trazione gravitazionale rompe la simmetria del disco,

generating a wave that could last for a billion years.

generando un'onda che potrebbe durare un miliardo di anni.

For other galaxies,

Per altre galassie,

the presence of a small clump of tightly packed stars and gas within the galaxy

la presenza di un piccolo gruppo di stelle e gas compatti all’interno della galassia

can have a ripple effect, spontaneously giving rise to a wave.

può avere un effetto a catena, dando origine spontaneamente a un’onda.

This is thought to be the cause of the Milky Way's spirals.

Si pensa che questa sia la causa delle spirali della Via Lattea.

In both scenarios,

In entrambi gli scenari,

the galaxy’s overall rotation bends the dense region into spirals,

la rotazione complessiva della galassia piega la regione densa in spirali,

which rotate around the galaxy’s center.

che ruotano attorno al centro della galassia.

Our solar system is orbiting the galactic center faster than the spiral arms.

Il nostro sistema solare orbita attorno al centro galattico più veloce dei bracci.

We’ll be moving deeper into our current arm for millions of years

Ci addentreremo più a fondo nel nostro braccio attuale per milioni di anni

before eventually putting it in our rearview mirror.

prima di metterlo infine nel nostro specchietto retrovisore.

And recent observations have added another wrinkle to the picture.

E recenti osservazioni hanno aggiunto un altro dettaglio al quadro.

Rather than just one density wave,

Piuttosto che una sola onda di densità,

a typical spiral galaxy likely has two or more waves that overlap with each other

una tipica galassia spirale probabilmente ha due o più onde che si sovrappongono

and travel at different speeds.

e viaggiano a velocità diverse.

The result would be spiral arms that last for tens or hundreds of millions of years

Il risultato sarebbero bracci spirali che durano decine o centinaia di milioni

before breaking apart and re-forming.

di anni prima di rompersi e riformarsi.

This may be happening in the Milky Way,

Questo potrebbe accadere nella Via Lattea,

meaning that when the Earth formed 4.5 billion years ago,

il che significa che quando la Terra si formò 4,5 miliardi di anni fa,

the spirals themselves may have looked entirely different than they do today.

le spirali potrebbero essere apparse totalmente diverse da come sono oggi.

In any case, our spirals won't last forever.

In ogni caso, le nostre spirali non dureranno per sempre.

About 5 billion years from now,

Tra circa 5 miliardi di anni,

the Milky Way will start to merge with the Andromeda galaxy,

la Via Lattea inizierà a fondersi con la galassia di Andromeda,

throwing off the balance of angular momentum and creating an egg shape—

alterando l’equilibrio del momento angolare e creando una forma a uovo:

the birth of a new era in our galaxy’s history.

la nascita di una nuova era è già nella storia della nostra galassia.