Magistero

20 maggio 1957

20may1957

Discorso per la Sessione plenaria e la Settimana di studio su «Il problema delle popolazioni stellari»

Il Sommo Pontefice fa una panoramica delle ricerche scientifiche sul «cielo stellato», la cui immensità e ordine parla all’umanità della «potenza e sapienza del suo Autore». Sottolinea come tali indagini implichino la ricerca di più profonde verità e osserva che i progressi in tale campo, come in altri, devono essere legati a più elevate aspirazioni: «poiché l’universo morale trascende il mondo fisico, ogni acquisizione della scienza si situa su un piano inferiore ai fini assoluti del destino personale dell’uomo». Gli scienziati perciò devono tendere anche alla «conquista dei valori spirituali, della giustizia e della carità».

Allo stesso modo di altre scienze tecniche, di cui il nostro tempo ammira lo sviluppo prodigioso, l’astronomia attraversa attualmente un periodo di ricerche o di scoperte tra i più fecondi. Perciò siamo particolarmente lieti di accogliere oggi – con l’eletto gruppo di astronomi che partecipano alla Conferenza che si svolge presso l’Osservatorio Vaticano – i membri della nostra Pontificia Accademia delle Scienze. In mezzo a queste assemblee di insigni scienziati e di infaticabili investigatori delle meraviglie della creazione, proviamo il desiderio ardente di ripetere l’inno che il Signore mette sulle labbra di tutti quelli che ricevono da Lui, con riconoscenza, il dono della vita, dell’intelligenza e dell’amore «Caeli enarrant gloriam Dei et opus manuum eius annuntiat firmamentum».1
Per conoscere ancor meglio questo cielo stellato che vi parla, con la sua immensità e il suo ordine, della potenza e della saggezza del suo Autore, la conferenza convocata sotto i Nostri auspici si propone di affrontare in un dibattito libero e cordiale le questioni più attuali che preoccupano gli specialisti, ed anche tutti coloro che si interessano, più o meno da vicino, alla conoscenza dell’universo fisico. Quando il Congresso dell’Unione Astronomica Internazionale si riunì a Roma nel 1952 ne approfittammo per congratularci con i suoi membri delle meravigliose conquiste che la loro scienza aveva compiuto nel corso degli ultimi anni. Abbiamo allora ripercorso le principali tappe che hanno permesso di farci un’idea più precisa del sistema galattico e delle posizioni che il sole vi occupa; quindi, di stabilire la vera natura delle nebulose a spirali, riconoscendo in esse altre galassie simili alla nostra e popolate da miliardi di stelle. Al di là dei mondi conosciuti, si poteva sin d’allora supporne altri, che si sarebbero ben presto rivelati allo sguardo penetrante di un telescopio gigante.
D’altra parte, si rendeva pubblica allora la scoperta compiuta da Baade, secondo la quale la scala comunemente accettata delle dimensioni dell’universo doveva venir raddoppiata, o addirittura moltiplicata per un fattore ancora più grande.
È a questo stesso astronomo che si deve anche la prima menzione del tema centrale dei vostri attuali colloqui, l’esistenza dei due tipi di popolazioni stellari. L’articolo di Baade, apparso nel 1944, segnalava anzitutto che delle fotografie prese su lastre sensibili al rosso con il telescopio da 2,50 metri del Monte Wilson avevano per la prima volta mostrato in due stelle distrutte i due compagni della nebulosa di Andromeda e la regione centrale della stessa nebulosa. Un casuale colpo di fortuna? Assolutamente no, ma piuttosto il frutto di una ricerca lunga e difficile. Telescopi potenti permettevano già di risolvere in stelle singole le parti esterne della nebulosa, ma il nucleo centrale restava completamente amorfo, anche sulle fotografie prese con gli strumenti migliori. Finalmente l’abilità e la pazienza ebbero ragione della difficoltà: per diversi motivi, si poteva supporre che il nucleo della nebulosa contenesse realmente delle stelle distinte, ma troppo deboli per apparire come tali sulle lastre.
Si poteva anche presumere che le più brillanti tra di esse sarebbero state le giganti rosse. Baade riteneva che utilizzando lastre sensibili al rosso, si sarebbe riusciti a fissarle. Spingendo al limite delle possibilità i mezzi di cui allora si disponeva, si prolungò il tempo di esposizione sino a nove ore, e si riuscì a fotografare un buon numero di stelle nel nucleo della nebulosa di Andromeda e nei suoi due compagni. Baade dimostrò quindi che gli astri recentemente scoperti erano meno luminosi e più freddi dei giganti blu che popolavano le braccia della spirale, e giunse alla conclusione che le popolazioni stellari delle galassie si dividono in due gruppi: uno di essi è rappresentato dalle giganti blu e dalle stelle degli ammassi galattici (tipo 1), l’altro dalle stelle del nucleo, gli ammassi globulari e le Cefeidi variabili a breve periodo (tipo 2). I due tipi differiscono non solo in splendore e colore, ma in età, situazione, composizione chimica, modo e quantità della produzione di energia.
Nello stesso articolo, Baade nota che, sin dal 1926, Oort aveva scoperto nella nostra galassia due categorie di stelle dai diversi caratteri; le une dotate di un movimento rapido rispetto al sole, le altre che si spostavano più lentamente. Queste due categorie, che si distinguono anche per le frequenze dei loro tipi spettrali e per la concentrazione galattica, corrispondono rispettivamente al tipo 1 e al tipo 2 di Baade. Così le scoperte di Baade e di Oort si completavano reciprocamente e aprivano la strada a tutta una serie di teorie e di ricerche, di cui voi tratterete in questa conferenza.
Un semplice sguardo sul programma che vi siete proposto rivela, anche a chi non è specialista della materia, la complessità delle questioni che vi si presentano e delle linee di approccio che esigono una completa investigazione del soggetto. Voi cominciate con lo studio delle galassie esterne e proseguite in seguito discutendo dettagliatamente del sistema della via Lattea. Tale è in effetti il processo logico per abbordare la questione delle popolazioni stellari e questo è stato il cammino seguito in realtà dal progresso della scienza, poiché è stato estremamente difficile determinare i dettagli della nostra galassia, dato che la Terra stessa vi è inclusa. I primi elementi di soluzione del vostro problema furono dunque trovati nelle galassie esterne, benché di recente si sia appreso molto sulla nostra stessa galassia. Così, gli astronomi olandesi sono riusciti a localizzare le braccia della spirale, grazie all’osservazione delle onde radioelettriche emesse dall’idrogeno che vi si trova. Poiché le stelle che vi si trovano sono molto meno lontane che quelle delle galassie esterne, l’astronomia affronta più facilmente il loro studio e si applica a determinare il loro splendore, i loro spettri, i loro movimenti e la loro distribuzione nello spazio.
Una grande parte di queste conoscenze non può essere acquisita che con l’aiuto dei più potenti mezzi di cui si disponeva. Così, ad esempio, lo studio degli ammassi globulari, così fecondo di informazioni sulle popolazioni del tipo 2, ha utilizzato le prestazioni del telescopio di 5 metri di Monte Palomar. Tuttavia si sono compiuti anche eccellenti lavori con strumenti più modesti, specie per lo studio delle stelle variabili, cui l’Osservatorio Vaticano – siamo ben lieti di sottolinearlo – dà un utile contributo. Sulle Cefeidi, che costituiscono una preziosa fonte di informazione per il problema delle popolazioni stellari, si attende ancora una storia più esatta del loro numero nelle diverse parti della galassia, così come dei loro spettri, dei loro movimenti e del meccanismo delle loro variazioni. Quanto alle stelle lampo, questi astri straordinari che appaiono all’improvviso per brillare intensamente per un periodo più o meno breve, per ritornare al loro splendore iniziale, senza dubbio se ne scopriranno di nuove e si arriverà a spiegare meglio il loro comportamento e la loro distribuzione.
Voi riserverete una particolare attenzione ai problemi che riguardano l’evoluzione delle stelle, la produzione di energia al loro interno, la formazione degli atomi e le trasformazioni che essi subiscono. La collaborazione dell’esperto in fisica nucleare e dell’esperto in statistica si impone qui per completare quello che già si conosce circa le modificazioni subite dai nuclei atomici sottoposti a temperature elevate, sui cicli che si succedono nello sviluppo di una stella singola e le differenze di comportamento che caratterizzano su questo punto i diversi tipi di stelle. Tenderete a precisare il ruolo della composizione chimica nella genesi dei diversi tipi e le modificazioni che essa subisce in seguito, come pure gli effetti esercitati dall’ambiente interstellare, polvere o gas, sugli astri che l’attraversano, gli scambi di materia tra l’ambiente e la stella, e le conseguenze che ne derivano per ciascuno di essi.
Lo scarto di età, che voi attribuite ai diversi tipi, riveste anch’esso un significato del più alto interesse. Mentre le stelle di popolazione II contano circa 5.000 milioni di anni, cioè pressapoco l’età stessa dell’universo, la popolazione I sembra avere un’età tutt’al più di qualche decina di milioni d’anni. È naturale che le supergiganti blu, che emettono costantemente una considerevole quantità di energia sotto forma di calore e di luce, pagano questa prodigalità con l’esaurimento relativamente rapido delle loro riserve, sebbene delle stelle antiche come il sole, utilizzano meglio le loro risorse, sebbene la quantità di energia continuamente emessa dal sole appaia enorme. Voi riuscirete forse a scoprire stelle ancora più giovani di quelle che si conoscono, oppure – perché no? – ad osservarne la genesi.
La formazione e l’evoluzione delle stelle più antiche della popolazione II, otterrà una buona parte della vostra attenzione, nonostante il più che comprensibile interesse che verrà riservato alle loro compagne più giovani, a causa delle loro spettacolari trasformazioni. Il Sole merita certamente che non lo si trascuri perché, oltre all’influenza diretta che esercita sulla terra e i suoi abitanti, consente anche più facilmente, a causa della sua vicinanza, di rivelare i segreti del suo comportamento; il suo studio quindi non cesserà mai di costituire un settore essenziale dell’astronomia.
Tuttavia, nessuno penserà per questo a trascurare le galassie esterne, di cui abbiamo poco fa sottolineato l’importanza per le ricerche astronomiche. Le Nubi di Magellano, in particolare, hanno il vantaggio di essere i due sistemi stellari più vicini alla nostra galassia, e di fornirci delle informazioni che domanderemmo invano ai sistemi più lontani. Perciò avete invitato alla vostra conferenza il rappresentante di un grande Osservatorio dell’emisfero Sud, che ha dedicato loro una notevole parte delle sue fatiche.
Le galassie ellittiche, che contengono soprattutto stelle della popolazione II, somigliano un poco agli ammassi globulari, ma se ne distinguono certamente per le dimensioni e l’origine. Gli ammassi globulari essi stessi, quando li si sottopone a un approfondito esame, rivelano tra di loro alcune discordanze. Così il diagramma di Hertzsprung-Russell di uno non corrisponde esattamente a quello di un altro. Può essere anche che se ne concluda che i tipi di popolazioni stellari non si limitano a due. Tocca a voi discuterne e scambiarvi reciprocamente su questo aspetto, come su tutti quelli che abbiamo ricordato, le informazioni che avete raccolto e le conclusioni alle quali vi conduce la vostra personale esperienza.
Cercare instancabilmente fatti precisi, elaborare delle teorie per spiegarli, verificare la teoria con nuove osservazioni, se necessario correggerla, rimpiazzarla con una più perfetta che tenga miglior conto dei dati acquisiti, questo è il lavoro interessante dell’astronomo, lavoro che, anche agli occhi dei profani, appare titanico. Quale che sia lo stadio raggiunto dalla sua ricerca, l’astronomo non può disinteressarsi di una immagine d’insieme dell’universo, di cui scruta i più minuziosi dettagli. Anche se pesanti incognite rendono caduche alcune delle sue costruzioni, egli non si priva dell’esaltante impressione che egli domina il cosmo attraverso il pensiero e che prima o poi gli strapperà nuovi segreti.
Ma anche quando egli terrà in mano le chiavi che gli apriranno le porte chiuse, il suo compito sarà ancora lontano dall’essere terminato. Non soltanto perché l’evoluzione dei mondi stellari rinnova continuamente l’aspetto del suo interesse, ma perché la verità che porrà fine al suo slancio occupa in realtà un piano superiore a quello della ricerca scientifica. La conoscenza dell’universo fisico, dall’infinitamente piccolo all’infinitamente grande, turba l’intelligenza umana con i suoi enigmi volta a volta sconcertanti e attraenti, ma essa non dissipa il suo vero tormento. Come tutti gli altri scienziati, come l’ingegnere alle prese con le moderne applicazioni dell’elettricità o dell’energia nucleare, ma anche come il più umile dei lavoratori intellettuali o manuali, l’astronomo avrà una verità che supera di molto quella del calcolo matematico, delle leggi generali della fisica, o delle quantità materiali da misurare, spostare, dominare. L’immensità del cosmo, il suo splendore, la sua organizzazione, che cosa sarebbero senza l’intelligenza che vi si scopre contemplandolo e che vi si vede come un riflesso di essa stessa? Quello che l’uomo legge nelle stesse non è il simbolo della sua propria grandezza, ma un simbolo che l’invita a salire più in alto, a cercare altrove il senso della sua esistenza? Il pensiero scientifico contemporaneo è abituato a non indietreggiare di fronte a nessun problema ed è legittimo finché resta nell’ordine che gli è proprio. Ma come l’universo morale trascende il mondo fisico, ogni acquisizione della scienza si situa su un piano inferiore ai fini assoluti del destino personale dell’uomo e alle relazioni che l’uniscono a Dio. La verità scientifica diviene un verme a partire dall’istante in cui crede di esser capace di spiegare tutto, senza raccordarsi con le altre verità e soprattutto con la verità sussistente, che è un Essere Vivente e liberamente Creatore. Lo sforzo dello scienziato, per quanto disinteressato e coraggioso possa essere, perde la sua ragione ultima se rinuncia a vedere, al di là dei fini puramente intellettuali, quelli che gli propone la sua coscienza, la scelta decisiva tra il bene e il male, l’orientamento profondo della sua vita alla conquista dei valori spirituali, della giustizia e della carità, della carità soprattutto, che non è semplice filantropia o sentimento di solidarità umana, ma che procede da una sorgente divina, dalla Rivelazione di Cristo Gesù.
Beati coloro che possono leggere nelle stelle il messaggio che esse racchiudono, un messaggio che ha l’autorità di Colui che l’ha scritto, capace di ricompensare il ricercatore per la sua tenacia e abilità, ma tale da invitarlo a riconoscere Colui che dona la verità e la vita e stabilisce la sua dimora nel cuore di coloro che l’adorano e che lo amano. Formulando sinceri voti affinché questi scambi di punti di vista rispondano alla vostra attesa e vi procurino le vive soddisfazioni di un lavoro più fruttuoso, noi preghiamo l’Autore di ogni bene di accordarvi il suo aiuto e la sua protezione, in pegno dei quali vi impartiamo di gran cuore la nostra Benedizione Apostolica.

1
Sal 18:2.

Collegamenti

Il problema delle popolazioni stellari

Study Week, 20-28 May 1957 Scripta Varia 16 Vatican City, 1958 pp. lxvii-551 ... Continua