L’invenzione dello
Spettroscopio segna la
svolta nell’astrofisica.
Spettroscopio
Come funziona
lo
Con questo strumento si
poterono finalmente conoscere
temperatura, densità e
composizione chimica delle
stelle.
Dopo lo spettro di Venere
osservato da Newton, nell’800
vi furono molti studi
spettroscopici: il fisico tedesco
Josef von Fraunhofer
…
…tramite i propri studi sui colori in
cui si scomponeva la luce bianca
se la si faceva passare attraverso
un prisma di vetro, scoprì che la
luce del Sole, alla fine di questo
tragitto, mostrava delle sottili righe
scure, che presero il nome di
<<Righe
di Fraunhofer>>.
Il gesuita Angelo Secchi, fra il 1863 e il
1867, osservò e studiò gli spettri delle
stelle più brillanti. Ne catalogò più di 500.
Durante i suoi studi si accorse che gli
spettri si potevano raggruppare in poche
classi. Questa fu la prima classificazione
spettrale e porta il suo nome.
Egli divise gli spettri in quattro classi basandosi
sul colore delle stelle. Quella delle stelle
bianco-azzurre, come Rigel, Sirio e Vega, che
hanno uno spettro con righe scure molto forti
che sono righe dell’idrogeno e dell’elio;
il secondo tipo è quello delle stelle di colore
giallastro, come il Sole, in cui lo spettro è solcato da
righe scure, numerose ma sottili, dovute a metalli
allo stato gassoso;
il terzo tipo comprende le stelle di color
arancio, come Aldebaran, che hanno molte
righe sottili e larghe bande scure, dovute
all’ossido di titanio;
la quarta classe, infine, è quella delle stelle rosse,
come Betelgeuse e Antares. Gli spettri di queste
stelle presentano larghe bande scure.
Inoltre raggruppò quelle stelle che
presentavano sia righe scure che righe brillanti
in un tipo da lui definito
<<assai bizzarro e vario>>
Queste stelle si trovano soprattutto fra quelle
più calde (bianco-azzurre) e quelle più fredde
(rosse).
Secchi, intuì che la differenza di colore era da ricondurre ad una differenza di
temperatura:
Annie Cannon
“Come il ferro portato all’incandescenza diventa prima rosso cupo, poi rosso chiaro, poi
giallo, giallo incandescente, poi bianco azzurro, così questi colori devono indicare la
temperatura”.
Ovviamente le sue osservazioni non potevano avere la precisione che hanno quelle
di oggi.
Un aiuto a questi studi venne portato nel XIX sec. con l’introduzione della fotografia,
la quale aiutò molto a scoprire la natura delle nebulose e delle stelle registrando in
maniera oggettiva ciò che prima poteva essere falsato dalla memoria visiva
dell’osservatore e dalla sua capacità di disegnarlo.
All’inizio del Novecento, l’astronoma americana Annie Cannon
compilò una classificazione spettrale includente più di 225.000 stelle, indicate con la
sigla HD, le iniziali del finanziatore dell’opera: Henry Draper. Questa classificazione
dava, oltre al tipo spettrale, anche lo splendore apparente, misurato in magnitudini.
Annie Cannon ordinò le stelle in tipi indicati con le lettere dell’alfabeto
(O,B,A,F,G,K,M), e in sottotipi indicati con dei numeri da 0 a 9.
Sebbene fosse chiaro che le differenze di colore erano dovute
a differenze di temperatura, non si capiva il perché delle
differenze degli spettri di righe che accompagnavano le varietà
di colore. Solo all’inizio del Novecento, si arrivò a capire che le
righe nascono solo in precise condizioni di densità e
temperatura.
Grazie a Max Plance, si cominciarono a comprendere le leggi
che regolano l’emissione da parte dei corpi: scoprì le ragioni
per cui un corpo opaco, portato all’incandescenza, emette
radiazioni.
Nel XX secolo furono fatte molte importantissime scoperte
sull’universo; grazie a scienziati della grandezza di Albert
Einstein, Harlow Shapley, Robert Trumpler, Edwin Hubble e
Julius Friedrich George Hartmann si arrivò a comprendere
come fosse strutturato.
Fino al1930 l’universo era studiato osservando la
luce emessa dalle stelle. Nel 1932 avvenne una
grande scoperta per la storia dell’astronomia:
l’ingegner Karl Jansky, registrò un rumore che
sorgeva a Est e tramontava a Ovest, con lo
stesso andamento del Sole. In realtà però, il
rumore non apparteneva al Sole, ma alla
costellazione del Sagittario.
Nacque così la
Radioastronomia,
che si sviluppò dopo la Seconda Guerra Mondiale.
Alla fine degli anni Cinquanta ha inizio l’era spaziale.
Si cominciano ad osservare le radiazioni ultraviolette
emesse dalle stelle. Negli anni Sessanta vengono
lanciati i primi satelliti ad uso astronomico. Si cominciò
a capire che il cielo ultravioletto, quello a raggi X e
quello radio, hanno caratteristiche completamente
diverse e sorprendenti rispetto a quello conosciuto
dall’osservazione ottica. E’ come se un prigioniero,
nato e vissuto in una torre con un’ unica finestra da cui
vede soo il mare, immagini che tutta la Terra sia mare.
In seguito gli viene aperta un’altra finestra,dalla quale
può scorgere un altro aspetto della Terra e vede le
foreste.
Da una terza apertura può ammirare le
montagne, da una quarta le città, e comincia a
poco a poco ad avere una visione completa
del suo pianeta. La stessa cosa è accaduta
agli astronomi. Hanno potuto constatare, ad
esempio, che esistono galassie, insignificanti
dal punto di vista ottico, ma molto intense
nell’infrarosso.
Grazie alle osservazioni
radioastronomiche degli anni Sessanta,
si sono fatti grandi scoperte: nel 1963
le “quasar” sorgenti radio quasi stellari;
nel 1965 la “radiazione fossile” che ci
mostra com’era l’universo primordiale, nel
1967 le “pulsar” e la presenza di numerose
molecole organiche.
Immagini e testi tratti da: Wikipedia, Google, Enciclopedia Encarta,
Encicolopedia Rizzoli-Larousse, Libro “Vi racconto l’astronomia” di
Margherita Hack
Presentazione svolta da:
Stefano Bocci
Alberto Imbaglione
2°B