4. Gli oggetti non stellari

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1 1. Oltre le stelle

2 2. Le nebulose In cielo sono presenti anche corpi luminosi diffusi. Il nome nebulose si riferisce all'aspetto sfuocato di questi oggetti e non ad ipotesi sulla loro natura.

3 3. Charles Messier Il primo a compilare un elenco di un centinaio di questi oggetti, per facilitare la ricerca delle comete, è stato Charles Messier ( ) un astronomo francese, primo ad avvistare la cometa di Halley nel suo ritorno del

4 4. Gli oggetti non stellari Oggi sappiamo che gli oggetti Messier appartengono a categorie molto diverse di oggetti celesti: resti di supernove ammassi aperti ammassi globulari nebulose planetarie nebulose gassose galassie

5 5. Gli Herschel William Herschel ( ), sua sorella Caroline e il figlio John dedicarono la loro vita alla ricerca e all'interpretazione delle nebulose, costruendo un telescopio riflettore da 46 cm di apertura e di lunghezza 6 m.

6 6. Il telescopio di Herschel (1776)

7 7. Il catalogo NGC Nel 1864 John Herschel ( ) compilò un catalogo contenente 5000 nebulose e ammassi stellari, dopo una permanenza in Sudafrica di 5 anni, necessaria per osservare anche il cielo australe. Questo catalogo è l'antenato del catalogo NGC (New General Catalogue) usato ancora oggi dagli astronomi e compilato da John Dreyer nel

8 8. Le ipotesi in conflitto Durante il XIX secolo gli astronomi cercarono di comprendere la natura delle nebulose: addensamenti di stelle non risolti dai telescopi dell'epoca o vere e proprie nubi di gas luminescenti? La seconda domanda fondamentale riguardava la collocazione spaziale delle nebulose: interne alla Via Lattea o esterne e ben separate da essa? La Via Lattea si estende in tutto l'universo o è solo una piccola parte di esso?

9 9. Nuovi strumenti e metodi La costruzione di nuovi grandi telescopi e la scoperta della spettroscopia permisero, di dare una risposta a questi interrogativi, a partire dalla seconda metà dell'800. Telescopio Crossely, Osservatorio Lick, 1895, apertura 91 cm.

10 10. I telescopi nel XX secolo Il telescopio riflettore dell'osservatorio di Monte Wilson, da 2,5 m di diametro, fu costruito nel 1917 e fu il più grande telescopio fino al 1948, quando fu costruito il riflettore da 5 m di Monte Palomar.

11 11. Gli attuali telescopi terrestri L'avvento dell'informatica ha permesso di realizzare telescopi ottici sempre più grandi. I maggiori attualmente sono: i 2 telescopi Keck (statunitensi) da 10 m, situati ad una quota di 4000 m sul vulcano spento Mauna Kea, nelle isole Hawaii I 4 telescopi ESO (European Southern Observatory) da 8 m dell'esa (Agenzia Spaziale Europea), situati sul Monte Paranal sulle Ande cilene ad una altezza di 3000 m

12 12. I telescopi Keck

13 13. Il telescopio VLT dell'eso

14 14. La radioastronomia L'atmosfera è trasparente alle onde radio di determinate frequenze. Oltre ai telescopi ottici, sono stati costruiti, sulla Terra, vari radiotelescopi: grandi antenne, singole o in gruppi, che permettono di ottenere immagini radio degli oggetti celesti.

15 15. I telescopi spaziali L'atmosfera terrestre causa effetti di turbolenza e diffusione. L'atmosfera inoltre è trasparente solamente alla radiazione visibile e alle onde radio di determinate frequenze. Per evitare questi inconvenienti sono stati messi in orbita numerosi telescopi spaziali.

16 16. Il telescopio spaziale Hubble Il telescopio spaziale Hubble, lanciato nel 1990, ha uno specchio da 2,5 m, ma permette di ottenere immagini migliori di quelle fornite dai più grandi telescopi terrestri. Recentemente è stato aggiornato (maggio 2009).

17 17. I telescopi a infrarossi Herschel è un telescopio a infrarossi dell'esa, lanciato nel maggio 2009 con lo scopo di indagare sulla formazione delle galassie e dei sistemi planetari.

18 18. I telescopi a raggi x Il Chandra X-ray Observatory è stato lanciato nel 1999 con lo scopo di indagare l'universo alle alte energie.

19 19. Altri telescopi spaziali Altri telescopi spaziali come Hipparcos che, lanciato nel 1989, ha misurato con grande precisione i dati astrometrici di quasi stelle, terminando la sua missione nel

20 20. Le sonde interplanetarie Sonde interplanetarie come la sonda Cassini che, lanciata nel 1997, ha raggiunto Saturno nel

21 21. Le scoperte fondamentali L'uso di grandi telescopi ha permesso di ottenere immagini e spettri di oggetti sempre più lontani. La luce viaggia però ad una velocità finita, anche se molto grande. Si ottengono quindi immagini dell'universo sempre più remote, sia nello spazio sia nel tempo. Una delle scoperte più importanti è stata quella dell'espansione dell'universo.

22 22. Edwin Hubble Edwin Hubble ( ) era una astronomo di Monte Wilson. Identificò alcune variabili cefeidi nella nebulosa di Andromeda e in quella del triangolo ( ).

23 23. Henrietta Leavitt ( ) Henrietta Leavitt scoprì, nel 1908, una relazione tra magnitudine e periodo di alcune stelle variabili nella piccola nube di Magellano.

24 24. Variabili cefeidi Avendo quelle stelle quasi la stessa distanza, doveva trattarsi di una variazione di magnitudine assoluta in funzione del periodo. Leavitt determinò la dipendenza del periodo dalla magnitudine assoluta.

25 25. La galassia di Andromeda Nota la magnitudine assoluta delle cefeidi Hubble determinò la loro distanza in anni luce, molto maggiore della distanza di qualsiasi stella o ammasso stellare precedentemente misurato nella Via Lattea.

26 26. Gli spettri delle galassie Hubble studiò con il grande riflettore di Monte Wilson gli spettri di molte nebulose e trovò che erano la somma di tipici spettri stellari e di spettri di emissione di gas. Le nebulose dovevano quindi essere agglomerati di stelle e di nubi di gas. Osservatorio astronomico di Varese

27 27. Diversi tipi di nebulosa Solo le nebulose più vicine, contenenti stelle appartenenti alla Via Lattea, mostravano spettri tipici delle nubi di gas. Esistevano dunque nebulose gassose interne alla Via Lattea e altre galassie, esterne alla nostra.

28 28. L'espansione dell'universo Studiando gli spettri delle nebulose, Hubble si accorse che erano sistematicamente spostati verso il rosso. Questo significava che le galassie si stanno allontanando e l'universo è in espansione.

29 29. La legge di Hubble Hubble scoprì inoltre che la velocità di allontanamento delle galassie aumenta in modo proporzionale alla loro distanza. v=hd Dove H è la costante di Hubble il cui valore accettato oggi è: km/s H=75 Mpc

30 30. La cosmologia osservativa La legge di Hubble diede inizio allo studio della cosmologia osservativa, cioè lo studio dell'origine e dell'evoluzione dell'universo sulla base di osservazioni astronomiche.

31 31. L'età dell'universo Il reciproco della costante di Hubble rappresenta una stima dell'età dell'universo. 1 Età dell ' Universo 13 miliardi di anni H0