1818 - 1878
Direttore dell’Osservatorio del Collegio Romano
Bianco-azzurre
Sirio
Gialle
Sole
Rosso-arancio
Aldebaran
Capì che le differenze di colore indicano differenze di temperature
SPETTRO DI
26 ELEMENTI TERRESTRI
Confrontando le righe nere si scoprì che le stelle sono fatte
con gli stessi materiali del nostro sistema
LE
NEBULOSE
Vere e proprie nubi di gas
Solo poche righe brillanti, niente emissione né righe nere
Gustav Kirchoff (1824-1887)
Ogni gas portato all’incandescenza assorbe
le stesse radiazioni che è in grado di emettere
MODELLO PER LE STELLE
L’atmosfera stellare
assorbe le radiazioni
(righe nere)
Spettro di assorbimento
La FOTOSFERA
emette uno
spettro continuo
IL SOLE E’ RICCO DI ELEMENTI TERRESTRI:
Sodio, calcio, ferro, nichel …..
MACCHIE SOLARI ANALIZZATE ALLO SPETTROSCOPIO
più scure in confronto al resto della fotosfera
spettro simile a quello solare con le righe di assorbimento
più forti , quindi temperatura più bassa
RIGHE PIU’ SCURE = TEMPERATURA PIU’ BASSA
OSSERVAZIONE FOTOGRAFICA
Niente più memoria o adattamento dell’occhio
PRIMO MODELLO DI PRODUZIONE
DI ENERGIA SOLARE
Granuli: sommità delle colonne
ascendenti e discendenti
SOLE: massa gassosa che irraggiava calore dall’interno
Correnti ascendenti e discendenti che mescolano il gas
E trasportano materiale alla fotosfera producendo incandescenza
ECLISSE TOTALE DEL 1868
spettro dei getti e fiammelle: idrogeno e sodio
e un elemento sconosciuto che si chiamò ELIO
Fiammelle: PROTUBERANZE
La quantità di energia che arriva dal Sole su un cm quadrato
esposto perpendicolarmente ai raggi del Sole e per un minuto
1 cm2
Dalla costante solare si può calcolare la temp superficiale del Sole
conoscendo le leggi dell’irraggiamento
LEGGE DI STEFAN- BOLLZMANN
LA RADIAZIONE EMESSA DA UN CORPO
CRESCE CON LA QUARTA POTENZA DELLA
TEMPERATURA
(Si stimò la t superficiale solare 6.000 gradi)
Secchi (5-10 milioni di gradi ); Poullet (1.500 gradi)
IL MASSIMO DI EMISSIONE SI VERIFICA
A LUNGHEZZE D’ONDA TANTO PIU’ BREVI
QUANTO MAGGIORE E’ LA TEMPERATURA
(Considerando la radiazione come continua si venivano
a generare dei paradossi che vennero poi risolti da
Max Planck che diede origine alla
Mecanica quantistica)
MODELLO PER LA FONTE DI ENERGIA SOLARE
H. Von Helmholtz
Una massa gassosa che emette luce e calore tende
a raffreddarsi e quindi a contrarsi. La contrazione
genera calore che sarebbe quello irraggiato dal Sole
Con questo modello il Sole manterrebbe la radiazione
per soli 40 milioni di anni (Il sistema solare è datato 4,6 miliardi di anni)
La spettroscopia aiuta poco allo studio dei pianeti
Giovanni Schiaparelli (1835-1910) osservò su Marte
Calotte di ghiaccio
Canali
Geminazione
dei canali:
Irrigazione?
Zone verdi
L’effetto Doppler è una variazione apparente delle lunghezze d’onda delle
radiazioni ricevute, causata dal moto relativo di una sorgente rispetto
all’osservatore: quando sorgente e osservatore si allontanano, le lunghezze
d’onda aumentano, quando osservatore e sorgente si avvicinano le lunghezze
d’onda si accorciano
Effetto Doppler della luce
Suggerimento di Fizeau
CI RIVELA IL MOVIMENTO DELLE STELLE
Tutte le righe si sono spostate verso il rosso (red-shift)
LA STELLA SI ALLONTANA DA NOI (osservatori)
SIRIO mostrava una v di allontanamento di 45 km/sec
PRISMA NELL’OBIETTIVO
Pickering:catalogo di 10.000 stelle. Molto lavoro, vennero utilizzate donne
per la prima volta in Astronomia
Notò differenze nella larghezza
e intensità delle righe di assorbimento
Catalogo in nove volumi con spettri e
magnitudini di oltre 225.000 stelle
Nel 1850 si conoscevano una ventina di orbite di stelle doppie.
Con i telescopi più potenti se ne scoprirono altre
Conoscendo orbite e distanze
si possono calcolare le masse
Sirio B e Procione B avevano
massa uguale al Sole ma una
luminosità assoluta un migliaia di
volte più piccola
SONO DELLE
NANE BIANCHE
BINARIE SPETTROSCOPICHE
BLUE SHIFT
Terra
RED SHIFT
Le righe spettrali di
Zeta Ursae Majoris cambiavano
Periodi generalmente più brevi
delle binarie visive
Spectral Lines of a Binary System – Alternating Doppler Shift
Luminosità apparente di un sistema binario a eclisse
La prima fu scoperta da Goodricke (1764-1786)
Diverse stelle presentano variazioni di splendore e
luminosità non spiegabili con le eclissi (la prima Delta Cephei)
La variazione è una proprietà intrinseca della stella
Con lo sviluppo della fotografia si vide che
le immagini delle stelle non sono puntiformi
ma di diametro tanto maggiore quanto maggiore
era lo splendore della stella, per un effetto
di diffusione
Qual è la vera natura di una nebulosa?
Sono ammassi di stelle o vere e proprie nubi?
La nebulosa del Drago dava uno spettro con una sola
riga brillante (luce monocromatica) e non uno spettro completo.
Un esame più attento: altre due righe verso il blu
ERA UN GAS LUMINOSO
La riga più luminosa era quella dell’idrogeno
Un’altra riga era sconosciuta : NEBULIO
Si scoprì che il nebulio non esisteva. Comuni elementi, in condizioni di bassissima densità
Lo spettro di quella che si pensava Nebulosa di Andromeda
era uno spettro continuo
Nel 1888 un dilettante inglese I. Roberts ottenne una foto
della presunta “nebulosa” che mostrava chiaramente la
sua struttura a spirale
ANDROMEDA ERA UNA GALASSIA