Cos’è la Via Lattea: come è fatta e dove si trova il Sistema solare

Che cos’è la Via Lattea

La Via Lattea è la galassia in cui viviamo. Una galassia è un enorme sistema di stelle, sistemi planetari, gas, polveri e materia oscura legati dalla gravità. La Terra non è quindi accanto alla Via Lattea: si trova al suo interno, insieme al Sole e agli altri corpi del Sistema solare.

Secondo l’ESA, la Via Lattea ospita circa cento miliardi di stelle. Il numero non è un censimento completo: le stelle più deboli sono difficili da osservare e le stime scientifiche possono variare. La missione Gaia ha misurato quasi due miliardi di stelle, una frazione piccola ma straordinariamente informativa della popolazione galattica.

La nostra galassia è classificata come spirale barrata. Ha un disco appiattito con più bracci a spirale, una regione centrale allungata simile a una barra, un rigonfiamento centrale e un alone molto esteso. La forma ricostruita dagli astronomi è un modello basato sui dati: nessuna sonda si è mai allontanata abbastanza da fotografare tutta la Via Lattea dall’esterno.

Perché si chiama Via Lattea

Il nome deriva dall’aspetto lattiginoso della fascia che attraversa il cielo notturno. A occhio nudo, sotto un cielo davvero buio, quella zona appare come una scia pallida e irregolare. La parola galassia ha la stessa radice: viene dal greco gála, cioè latte.

Nella mitologia greca la striscia bianca fu associata al latte della dea Era. Popoli diversi le hanno attribuito immagini differenti: una strada celeste, un fiume o un sentiero di anime. La spiegazione fisica arrivò gradualmente. Galileo, osservandola al telescopio nel 1610, mostrò che la luce diffusa era composta da un numero enorme di stelle troppo vicine tra loro, nella prospettiva, per essere distinte a occhio nudo.

Oggi sappiamo che quella fascia non coincide con tutta la galassia. È il modo in cui una parte molto densa del disco appare dalla nostra posizione interna: guardando lungo il piano galattico, la linea di vista incontra molte più stelle, gas e polveri che guardando sopra o sotto il disco.

Come è fatta la Via Lattea

Il disco è la parte più riconoscibile. Ha un raggio di circa 50.000 anni luce e contiene la maggioranza delle stelle, oltre a nubi di gas e polvere da cui possono nascere nuovi astri. Non è perfettamente piatto né regolare: le osservazioni moderne mostrano deformazioni, onde e una struttura più complessa di una spirale disegnata con precisione geometrica.

Al centro si trovano il bulbo e la barra. Il bulbo contiene soprattutto stelle vecchie e rosse; l’ESA stima che ne ospiti circa dieci miliardi. La barra è una concentrazione allungata di stelle che attraversa la regione centrale e dalla quale si sviluppa la struttura a spirale.

Intorno al disco c’è l’alone stellare, più rarefatto e approssimativamente sferico, popolato da stelle antiche e ammassi globulari. Ancora più esteso sarebbe l’alone di materia oscura. Non emette luce e non viene fotografato direttamente: la sua presenza è dedotta dagli effetti gravitazionali sui moti delle stelle e del gas.

Dove si trova il Sistema solare

Il Sistema solare si trova nel disco della Via Lattea, in una struttura minore chiamata Braccio di Orione o Sperone di Orione. È collocato tra due grandi regioni a spirale, i bracci del Sagittario e di Perseo. Non siamo al centro della galassia e neppure al bordo estremo.

Le misure ricavate dalla missione Gaia collocano il Sole a circa 26.000–26.600 anni luce dal centro galattico. In altre parole, la luce proveniente dalla regione centrale impiega oltre ventiseimila anni per raggiungerci. Quando osserviamo il centro della Via Lattea, vediamo quindi un’immagine del suo passato.

La Terra ruota attorno al Sole, ma il Sole e l’intero Sistema solare orbitano a loro volta attorno al centro galattico. La NASA indica una velocità media di circa 720.000 chilometri orari e un periodo di circa 230 milioni di anni per completare un’orbita: è il cosiddetto anno galattico. Dalla formazione del Sole sono trascorsi all’incirca venti anni galattici.

Che cosa c’è al centro della Via Lattea

Nel centro galattico si trova Sagittarius A*, abbreviato Sgr A*, un buco nero supermassiccio con una massa di circa quattro milioni di volte quella del Sole. La sua esistenza è stata dimostrata seguendo per anni le orbite velocissime delle stelle vicine e osservando la regione con radiointerferometri.

Sagittarius A* non è un gigantesco aspirapolvere che inghiotte l’intera galassia. A grande distanza la sua gravità agisce come quella di qualsiasi oggetto con la stessa massa; le stelle del disco orbitano soprattutto per effetto della massa complessiva della galassia. Per cadere nel buco nero, la materia deve avvicinarsi molto e perdere energia e momento angolare.

Il centro è difficile da osservare nella luce visibile perché nubi di polvere ne schermano la vista. Per studiarlo gli astronomi usano soprattutto onde radio, infrarosso, raggi X e altre lunghezze d’onda capaci di attraversare la polvere o di rivelare fenomeni energetici. Per approfondire il tema, è utile la scheda su che cosa sono i buchi neri.

Quante stelle e quanti pianeti contiene

Dire con precisione quante stelle contiene la Via Lattea è impossibile. Molte sono piccole, poco luminose o nascoste dalla polvere; inoltre non si possono contare una per una tutte le regioni galattiche. L’ESA usa come valore di riferimento circa cento miliardi di stelle, mentre altre stime scientifiche propongono intervalli più ampi.

Quasi due miliardi di stelle studiate da Gaia non rappresentano quindi quasi tutta la galassia, ma circa l’uno per cento del totale adottato dall’ESA. Il valore del catalogo e il numero stimato di stelle descrivono due cose diverse: il primo è il campione osservato, il secondo è una ricostruzione dell’intera popolazione.

I pianeti sono ancora più difficili da censire. Le missioni dedicate agli esopianeti hanno dimostrato che sono comuni intorno alle stelle, ma non esiste un numero esatto per tutta la Via Lattea. È ragionevole aspettarsi decine o centinaia di miliardi di pianeti, ma si tratta di un’inferenza statistica, non di un inventario completo.

Quanto è grande la Via Lattea

Il disco stellare misura circa 100.000 anni luce da un’estremità all’altra. Se un raggio di luce potesse attraversarlo lungo il diametro senza ostacoli, impiegherebbe dunque circa centomila anni. La misura è indicativa perché il bordo non è una parete: la densità delle stelle diminuisce gradualmente.

Lo spessore del disco è molto più piccolo del diametro. L’ESA indica circa 1.000 anni luce per la componente stellare sottile, ma esiste anche un disco spesso più esteso. L’alone stellare arriva molto più lontano e quello di materia oscura sarebbe ancora più grande.

Queste scale spiegano perché una fotografia esterna sia fuori dalla nostra portata. La sonda Voyager 1 è l’oggetto umano più lontano dalla Terra, ma rispetto alle dimensioni galattiche è ancora nelle immediate vicinanze del Sole. Le immagini della Via Lattea vista dall’alto sono quindi ricostruzioni scientifiche o rappresentazioni artistiche basate sui dati.

La Via Lattea è ferma o si muove

La galassia è un sistema dinamico. Le stelle del disco orbitano intorno al centro, ma non si muovono tutte come punti fissati su un disco rigido. Hanno velocità e traiettorie proprie, risentono dei bracci, della barra, delle nubi e delle perturbazioni prodotte da galassie satelliti.

Anche i bracci a spirale non sono file permanenti composte sempre dalle stesse stelle. Sono regioni di maggiore densità attraversate da stelle e gas, paragonabili con cautela a un rallentamento nel traffico: il disegno può persistere mentre i singoli elementi entrano ed escono.

La Via Lattea si muove inoltre all’interno del Gruppo Locale, la famiglia di galassie che comprende Andromeda, la galassia del Triangolo e numerose galassie nane. Su scale ancora maggiori, il Gruppo Locale partecipa ai moti delle strutture cosmiche. Non esiste quindi un unico movimento galattico descritto da una sola velocità.

Come fanno gli astronomi a disegnarla se siamo al suo interno

Ricostruire la Via Lattea somiglia a tracciare la pianta di una città osservandola dal suo interno. Gli astronomi combinano direzione, distanza, luminosità, colore, composizione chimica e velocità di moltissime stelle. Misurano anche gas e polveri con radiotelescopi e strumenti infrarossi.

Gaia ha trasformato questa ricerca misurando posizioni e moti di quasi due miliardi di astri. Uno strumento fondamentale è la parallasse: osservata da punti differenti dell’orbita terrestre, una stella vicina sembra spostarsi leggermente rispetto allo sfondo. Dall’angolo misurato si ricava la distanza.

Le distanze maggiori richiedono altri indicatori, come particolari stelle variabili, ammassi e sorgenti radio. I modelli vengono aggiornati quando arrivano nuovi dati. È per questo che mappe recenti possono mostrare un numero o una forma dei bracci diversi da illustrazioni più vecchie: non è una contraddizione, ma il progresso della misura.

Che differenza c’è tra Via Lattea, Sistema solare e Universo

Il Sistema solare è il sistema formato dal Sole e dagli oggetti legati alla sua gravità: pianeti, lune, pianeti nani, asteroidi e comete. La Via Lattea è enormemente più grande e contiene il Sistema solare insieme a moltissimi altri sistemi stellari.

L’Universo comprende invece tutte le galassie, la materia, la radiazione, lo spazio e il tempo osservabili. La Via Lattea è soltanto una delle innumerevoli galassie dell’Universo. Andromeda non è una parte della Via Lattea: è un’altra grande galassia del Gruppo Locale.

Nemmeno ogni punto luminoso del cielo appartiene alla nostra galassia. A occhio nudo vediamo soprattutto stelle della Via Lattea, ma alcuni oggetti diffusi sono galassie esterne. Le comete, invece, sono piccoli corpi del Sistema solare e non stelle della fascia galattica.

Quando e come si vede la Via Lattea dall’Italia

La Via Lattea è presente nel cielo tutto l’anno, ma la porzione più spettacolare verso il centro galattico è più favorevole nelle notti estive italiane. Tra la tarda primavera e l’inizio dell’autunno si può cercare una fascia luminosa che attraversa le costellazioni del Cigno, dell’Aquila e, più bassa sull’orizzonte meridionale, del Sagittario e dello Scorpione.

Servono un luogo buio, un cielo limpido e poco chiarore lunare. È utile allontanarsi dai centri abitati, scegliere le notti intorno alla Luna nuova e lasciare agli occhi almeno venti minuti per adattarsi all’oscurità. Una torcia rossa disturba meno la visione notturna rispetto allo schermo bianco del telefono.

A occhio nudo non appare come nelle fotografie molto elaborate: è più tenue, quasi grigiastra. Le fotocamere raccolgono luce per diversi secondi e possono sommare più immagini, facendo emergere colori, nebulose e dettagli invisibili alla visione istantanea. Non bisogna aspettarsi la stessa intensità mostrata sui social.

Perché dalle città quasi non si vede

La causa principale è l’inquinamento luminoso. Lampioni, insegne, edifici e veicoli inviano luce nell’atmosfera; molecole e particelle la diffondono e producono un fondo luminoso che riduce il contrasto delle stelle più deboli. La Via Lattea non scompare: viene coperta dal chiarore artificiale.

Anche la Luna piena, l’umidità, la foschia e la polvere atmosferica possono peggiorare la visibilità. Le notti trasparenti dopo il passaggio di un fronte, lontano dalle luci e con la Luna sotto l’orizzonte, offrono le condizioni migliori.

La diffusione della luce nell’atmosfera è collegata anche al motivo per cui il cielo di giorno appare blu, ma nel caso dell’illuminazione artificiale cambia la sorgente e il risultato osservativo: il cielo notturno diventa più chiaro e perde stelle.

La Via Lattea collide con Andromeda

Via Lattea e Andromeda si avvicinano e fanno parte dello stesso Gruppo Locale. Per molti anni i modelli hanno descritto una probabile fusione tra alcuni miliardi di anni. La traiettoria esatta, però, dipende anche dal moto laterale di Andromeda e dall’influenza di altre galassie, grandezze non misurate senza incertezza.

È quindi più corretto parlare di scenario probabile o possibile secondo il modello considerato, non di appuntamento fissato con precisione. Le simulazioni vengono riviste quando migliorano i dati. In caso di fusione, la parola collisione non significa che le stelle si scontrerebbero in massa: le distanze tra loro sono così grandi che incontri diretti sarebbero estremamente improbabili.

Il processo modificherebbe soprattutto le orbite, la distribuzione del gas e la forma complessiva delle galassie. Avverrebbe su tempi tanto lunghi da non rappresentare un pericolo per l’umanità attuale.

Domande frequenti sulla Via Lattea

La Terra è nella Via Lattea? Sì. La Terra orbita intorno al Sole e il Sistema solare si trova nel Braccio di Orione della Via Lattea.

La Via Lattea è una stella? No. È una galassia composta da un numero enorme di stelle e da altri tipi di materia.

Si può vedere senza telescopio? Sì, ma occorre un cielo molto buio. A occhio nudo appare come una fascia chiara, non come una spirale vista dall’alto.

Il Sole è al centro? No. Si trova a circa 26.000–26.600 anni luce dal centro galattico.

Che cosa c’è al centro? La regione centrale ospita Sagittarius A*, un buco nero supermassiccio di circa quattro milioni di masse solari, circondato da stelle e gas.

Quanto tempo impiega il Sole a girare intorno alla galassia? Circa 230 milioni di anni, secondo la NASA.

Qual è la differenza tra Via Lattea e galassia? Galassia è il termine generale; Via Lattea è il nome proprio della galassia in cui viviamo.

Le fotografie dall’alto sono vere? Sono ricostruzioni e rappresentazioni basate sui dati, perché non abbiamo inviato sonde abbastanza lontano da fotografare la Via Lattea intera dall’esterno.

Durante un’eclissi di Luna la Via Lattea diventa più visibile? Può risultare più evidente nella fase di totalità perché la Luna si oscura, ma condizioni atmosferiche e inquinamento luminoso restano determinanti.

In sintesi

La Via Lattea è la nostra casa galattica: una spirale barrata larga circa 100.000 anni luce, con circa cento miliardi di stelle, gas, polveri e una grande componente di materia oscura. Il Sistema solare si trova nel Braccio di Orione, a circa 26.000 anni luce dal centro.

La fascia luminosa visibile dalla Terra è il disco osservato dall’interno e di taglio. Al centro si trova Sagittarius A*, mentre intorno al disco si estendono il bulbo, l’alone stellare e l’alone di materia oscura. Quasi ogni numero è una stima destinata a essere raffinata con nuove osservazioni.

La mappa in apertura è una ricostruzione della missione Gaia dell’ESA, non una fotografia scattata da fuori: mostra la struttura a spirale e la posizione del Sole sulla base delle misure di stelle e moti galattici.

Casi particolari

• →Il numero delle stelle e la massa totale della Via Lattea sono stime, non conteggi esatti; fonti autorevoli possono indicare intervalli differenti.
• →Le immagini della Via Lattea vista dall’alto sono ricostruzioni scientifiche o rappresentazioni artistiche: nessuna sonda l’ha fotografata interamente dall’esterno.
• →La fascia osservata a occhio nudo è molto meno colorata delle fotografie a lunga esposizione.
• →Il diametro di circa 100.000 anni luce riguarda il disco stellare; l’alone stellare e quello di materia oscura si estendono più lontano.
• →Sagittarius A* domina le orbite nelle immediate vicinanze, ma non tiene da solo unita l’intera galassia e non la sta aspirando.
• →La futura interazione con Andromeda dipende da parametri ancora incerti: tempi ed esito non vanno presentati come una data certa.