Storia dell astronomia moderna, da Galileo al cielo virtuale. GIULIA IAFRATE Corso di Astronomia 2011 Associazione Astronomica Cortina

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1 Storia dell astronomia moderna, da Galileo al cielo virtuale GIULIA IAFRATE Corso di Astronomia 2011 Associazione Astronomica Cortina

2 Tycho Brahe ( ) * Più precise osservazioni a occhio nudo (1 arcmin) * Catalogo di oltre 1000 stelle con le loro posizioni Keplero: leggi matematiche sull orbita dei pianeti attorno al Sole ( ) Base per la teoria della gravitazione universale di Newton (1687)

3 Galileo Galilei ( ) Cannocchiale! Se qualcuno guarda attraverso due lenti da occhiale, una tenuta davanti all'altra, egli vedrà tutto più grande e più vicino (Girolamo Fracastoro, astronomo veronese, 1538) * Crateri della Luna * Macchie solari * Via Lattea * Anelli di Saturno (Sidereus Nuncius -1609)

4 Messier e Herschel * Catalogo 110 oggetti profondo cielo (1774) * Urano (1781) * 1787: Satelliti (Titania e Oberon) e anelli di Urano, Encelado e Mimas (Saturno), vari sistemi doppi e ammassi globulari? Telescopio newtoniano da 1,2 m di diametro e 12 metri di lunghezza focale!

5 1800: il Sole e gli asteroidi Osservazione sistematica delle macchie solari e numero di Wolf (1848) Studio del ciclo solare dal 1700 a oggi Carrington osserva la rotazione differenziale del Sole e la migrazione delle macchie verso l equatore 1859: primo brillamento solare! _ Giuseppe Piazzi scopre Cerere (1801): primo asteroide! Inizialmente scambiato per un nuovo pianeta Olbers scopre Pallade e Vesta. Asteroidi considerati pianeti fino al 1851, poi chiamati corpi minori

6 Fraunhofer (1812) Righe spettrali: basi per la nascita dell astrofisica: densità, temperatura, composizione chimica e nucleare della materia * Composizione chimica * Legge di Hubble * Diagramma di Hertzprung-Russel * Pianeti extrasolari

7 Diagramma di Hertzprung-Russel (1910) Diagramma colore (temperatura) magnitudine per lo studio delle caratteristiche (massa,età e composizione chimica) delle singole stelle Per la prima volta: studio dell evoluzione stellare! Importante diagramma HR degli ammassi stellari

8 Espansione dell Universo Edwin Hubble (1929) Telescopio di Monte Wilson (100 ) V = H o x D H o = 75 km/s Mpc -1 Prima prova osservativa della teoria del Big Bang

9 Radiazione cosmica di fondo (1964) Scoperta da Penzias e Wilson con un radiometro (antenna) costruito per le comunicazioni via satellite. Eccesso di temperatura dell antenna (segnale) di 3K apparentemente inspiegabile? Radiazione costante a 3K quasi uniforme su tutto Il cielo (fluttuazioni dell ordine di 10-5 ) Eco del Big Bang!

10 Problema: l atmosfera terrestre Assorbe la maggior parte della radiazione elettromagnetica proveniente dallo spazio, tranne le lunghezze d onda della luce visibile e le onde radio. Secondo problema (nell ottico): turbolenza atmosferica e inquinamento luminoso

11 Fotografia e Astronautica Immagini: osservazioni oggetti deboli, astrometria e spettroscopia * Prime lastre fotografiche fine 1800, stelle variabili, satelliti, Plutone * Principali surveys (POSS I e II, Schmidt) 1990: Telescopio Spaziale Hubble! Anni 60 inizia l esplorazione del Sistema Solare * Mariner 4 (1965) primo sorvolo di Marte * 1969: sbarco sulla Luna! * Venera 7 e 9 (1971) prime immagini di Venere * Mars 3 (1971) atterraggio su Marte * Pioneer 10 (1973) immagini di Giove * Pioneer 11 (1979) sorvolo di Saturno * Voyager 1 (1986) sorvolo di Urano * Voyager 2 (1989) sorvolo di Nettuno

12 Satelliti Stazioni spaziali Skylab ( ) * fuori dall atmosfera terrestre: no turbolenza; no assorbimento; sempre notte; raggiungere i corpi celesti vicini (es. pianeti e comete) * molto costosi e difficile manutenzione Missioni Sole/Luna SOHO (2004) Telescopi orbitanti HST (1990) Missioni planetarie Spirit (2004) Missioni deep space WMAP (2001)

13 Astronomia gamma Fenomeni più energetici dell Universo: * buchi neri, GRB, supernovae, brillamenti solari Anni satelliti Vela: osservazione dei primi GRB Problema: rivelare i raggi gamma!? Dallo spazio Da terra

14 Pianeti extrasolari 701 pianeti (novembre 2011) 51 Peg b (1995) Astrometria Velocità radiali Transiti Immagini dirette La maggior parte Hot Jupiter: massicci e molto vicini alla loro stella (facili da rilevare)

15 VLT Very Large Telescope Osservatorio dell ESO 4 telescopi da 8,2m di diametro + strumenti minori Cerro Paranal, Ande Cilene Tecnologia: * ottica adattiva * ottica attiva * interferometria

16 Fermi Gamma Ray Space Telescope Telescopio a conversione di coppia Lanciato nel 2008, collaborazione NASA con altri paesi tra cui l Italia Due strumenti a bordo, energie da 8 kev a 300 GeV * meccanismi di accelerazione e emissione (GRB, supernovae, AGN, pulsar, brillamenti) * radiazione gamma diffusa e sorgenti non identificate * materia oscura (decadimento o annichilazione fotoni/e + /e - )

17 MAGIC e ALMA Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov telescopes Coppia di Telescopi Cerenkov Roche de la Mchachos (Canarie) Atacama Large Millimeter/submillimeter Array Radiointerferometro (>50 antenne) Deserto di Atacama (Cile)

18 L OSSERVATORIO VIRTUALE EUROPEO

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20 67 Mpixel/immagine (135 MB) 20 immagini/notte

21 6000 immagini/anno 1 TB (Tera Byte) = 1000 GB di dati 1 solo telescopio!

22 Maggiori telescopi del mondo

23 Telescopi spaziali

24 Telescopi futuri

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26 Molti dati disponibili...e spesso NON ANCORA UTILIZZATI!

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28 Problema: gli STANDARD. (formato, data, nome, criteri di ricerca...)

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31 WP5 (AIDA outreach): service activities for higher education and outreach

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