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.
