1. L ambiente celeste

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1 1. L ambiente celeste Arecibo (Puerto Rico, Antille), 12 ottobre 1992: cinquecentesimo anniversario della scoperta dell America. Il potente radiotelescopio, la cui parabola riveste un ampia cavità naturale, comincia a scandagliare il cielo alla ricerca di segnali radio di provenienza extraterrestre, insieme ad altri radiotelescopi della NASA. Iniziano così le osservazioni compiute nell ambito del programma di ricerca SETI (Search for ExtraTerrestrial Intelligence) della NASA. Il programma è tuttora in atto, con la partecipazione di molti paesi, tra cui l Italia. (SPL / Grazia Neri)

2 La posizione delle stelle Nel disegno vediamo come ci appare la Costellazione di Orione, proiettata sullo sfondo della Sfera celeste, e come in realtà sono disposte nello spazio le stelle che la compongono.

3 La posizione delle stelle Fotografia del cielo stellato nella regione del Polo nord celeste, ottenuta con un esposizione protrattasi per diverse ore. Al centro dell immagine è la Stella polare, immobile, mentre gli archi di cerchi concentrici che la circondano disegnano le traiettorie apparenti degli astri.

4 La posizione delle stelle La Sfera celeste e i suoi principali elementi necessari per determinare l apparente posizione degli astri nel cielo.

5 La posizione delle stelle Le coordinate celesti servono per stabilire la posizione assoluta degli astri sulla Sfera celeste, come la latitudine e la longitudine per i punti sulla superficie terrestre.

6 La posizione delle stelle Determinazione della parallasse nelle misure astronomiche. Il parsec (abbreviazione di parallassesecondo) è la distanza da cui il semiasse maggiore dell orbita che la Terra descrive intorno al Sole è visto, perpendicolarmente, sotto l angolo di un secondo. (In realtà il Sole non si trova al centro dell orbita terrestre come appare qui, per semplicità.)

7 Le caratteristiche delle stelle Le stelle si mostrano più o meno luminose. La loro diversa luminosità ha suggerito di dividerle in classi a seconda del loro splendore. (Yoji Hirose / Galaxy / Picture Library)

8 Le caratteristiche delle stelle Confronto tra le dimensioni dei vari tipi di stelle, dalle giganti rosse alle stelle di neutroni.

9 Le caratteristiche delle stelle Esempi di spettri. Dall alto: spettro continuo (lampada a incandescenza); spettri di emissione, prodotti da gas incandescenti a bassa pressione (Ne, neon; H, idrogeno; N, azoto; Hg, mercurio; Fe, ferro; Na, sodio); spettri di assorbimento: luce che è passata attraverso un gas a bassa pressione (Na, vapori di sodio; Sole). (Officine Galileo, Firenze)

10 Le caratteristiche delle stelle Esempi di stelle appartenenti a vari tipi spettrali (messe insieme artificialmente). Dall alto a sinistra: Mintaka (temperatura K), Rigel (12000 K), Deneb (9700 K), Procione (6400 K), Capella (5500 K), Aldebaran (3400 K), Betelgeuse (3100 K). (G. Vanin / AAF Rheticus, 1998)

11 Le caratteristiche delle stelle Nubi di materia interstellare.

12 L evoluzione dei corpi celesti Il diagramma H-R (HertzsprungRussell). Nel diagramma H-R le stelle non si distribuiscono a caso, ma in grandissima parte si raccolgono lungo una fascia, che attraversa diagonalmente il diagramma, chiamata sequenza principale.

13 L evoluzione dei corpi celesti Stelle in formazione in una nebulosa. (L. Allen, J. Horn, L. Deutsch / Harvard)

14 L evoluzione dei corpi celesti Posizioni che verrebbero occupate nel diagramma H-R da una stella, di massa simile a quella del Sole, durante la sua vita.

15 L evoluzione dei corpi celesti L esplosione della supernova SN 1987A, osservata «in diretta» nel febbraio (Hubble Spatial Telescope Institute)

16 L evoluzione dei corpi celesti La forza di attrazione di un buco nero è tale che nemmeno la luce può sfuggire da esso.

17 Le galassie e la struttura dell Universo La forma della Galassia.

18 Le galassie e la struttura dell Universo Un esempio di galassia ellittica.

19 Le galassie e la struttura dell Universo Un esempio di galassia a spirale: Andromeda.

20 Le galassie e la struttura dell Universo La distribuzione delle galassie: l Universo «a bolle».

21 Le galassie e la struttura dell Universo Immagini di quasar riprese dal Telescopio Spaziale Hubble.

22 Le galassie e la struttura dell Universo I limiti dello spazio finora esplorato con i più potenti radiotelescopi, immaginando la Terra al centro dell immagine.

23 La posizione delle stelle Un tentativo di immaginare l espansione dell Universo. In questo modello, l espansione dell Universo è simulata dal gonfiarsi di un palloncino di gomma, sulla cui superficie sono disegnate, come punti, le galassie. Quando il palloncino si gonfia, i punti si allontanano uno dall altro, come fanno le galassie nell Universo.

24 La posizione delle stelle Una rappresentazione schematica dell evoluzione dell Universo dal big bang a oggi, secondo il modello dell Universo inflazionario.

25 La posizione delle stelle Radiazione di fondo. Immagine dell Universo costruita dal satellite COBE raccogliendo microonde provenienti da ogni direzione dello spazio.

26 La posizione delle stelle Una delle possibili storie della vita del nostro Universo: il ciclo del big bang visto dal futuro.