L’ambiente celeste Lupia Palmieri, Parotto, Osservare e capire la Terra © Zanichelli editore 2010 1

L’UNIVERSO E LE GALASSIE Una spettacolare foto, del telescopio spaziale Hubble, di un'ammasso di Galassie ai confini dell'Universo. Ogni punto luminoso nell'immagine è una Galassia!

L’UNIVERSO L'Universo è definito come tutto lo spazio e ciò che esso contiene, comprende tutta la materia e l'energia, i pianeti, le stelle, le galassie e il contenuto dello spazio intergalattico (cioè tra una galassia e l’altra). 3

LE GALASSIE Le galassie sono insiemi di una grandissima quantità di stelle 4

LE GALASSIE Anche la Terra (con il Sistema solare) fa parte di una galassia, che comprende tutte le stelle e le nebulose visibili dal nostro pianeta a occhio nudo e, in più, la Via Lattea: una fascia biancastra che solca la Sfera celeste. Via lattea dalla piana di castelluccio Di Pignotti Maurizio

LE GALASSIE La nostra Galassia ha la forma di un disco con un nucleo allungato, da cui partono lunghi bracci a spirale. Il suo diametro misura 100 000 a.l. circa e comprende oltre 100 miliardi di stelle. Le galassie sono aggregati di una grandissima quantità di stelle 6

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1. La Sfera celeste 8

1. La Sfera celeste Punti di riferimento sulla Sfera celeste: Polo nord celeste (stella polare) Polo sud celeste (croce del sud) Lupia Palmieri, Parotto, Osservare e capire la Terra © Zanichelli editore 2010 10

Individuare la Stella polare sulla Sfera celeste Mito: Cassiopea era la bella regina Etiope della citt� di Joppa in Fenicia; Cefeo era il re suo marito. Cassiopea era orgogliosa della sua bellezza e ancor di pi� di quella della figlia Andromeda; ma un giorno la sua vanit� la port� a dire che le loro bellezze superavano quelle delle ninfe marine scatenando l'ira di Poseidone, il dio dei mari. Quest'ultimo invi� il terribile mostro Ceto ( Balena ) a distruggere l'intera citt�; l'unico modo per placarne l'ira era sacrificare Andromeda al mostro, cos� venne incatenata ad uno scoglio di una vicina isoletta pronta per essere divorata. La sua fine era ormai prossima quamdo ecco arrivare su di un cavallo alato l'eroe Perseo.......... Cassiopea Lupia Palmieri, Parotto, Osservare e capire la Terra © Zanichelli editore 2010 11

3. La posizione delle stelle La costellazione di Orione 12

3. La posizione delle stelle L'Unione Astronomica Internazionale (UAI) divide il cielo in 88 costellazioni ufficiali con confini precisi, di modo che ogni punto della sfera celeste appartenga ad una ed una sola costellazione. Queste sono basate principalmente sulle costellazioni della tradizione dell'antica Grecia, tramandate attraverso il Medioevo. Lupia Palmieri, Parotto, Osservare e capire la Terra © Zanichelli editore 2010

In apparenza il Sole percorre un’orbita – che prende il nome di Eclittica e giace sullo stesso piano dell’orbita terrestre – la quale attraversa in successione dodici costellazioni 14

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La luce visibile La luce visibile è un tipo di radiazione elettromagnetica, cioè una forma di energia. Le radiazioni elettromagnetiche consistono in delle onde elettromagnetiche, ciascuna caratterizzata da una caratteristica frequenza e lunghezza d’onda. LUNGHEZZA D’ONDA FREQUENZA è la distanza tra due creste o fra due ventri numero degli eventi che vengono ripetuti in una data unità di tempo Lupia Palmieri, Parotto, Osservare e capire la Terra © Zanichelli editore 2010

Le radiazioni elettromagnetiche Luce visibile Raggi gamma Raggi X Raggi UV Microonde Onde radio Elevata energia Alta frequenza Piccola lunghezza d’onda Bassa energia Bassa frequenza Grande lunghezza d’onda Altre forme di energia simili alla luce corrispondono ad altrettante onde elettromagnetiche. Ogni tipo di onda ha specifica lunghezza e frequenza. Lupia Palmieri, Parotto, Osservare e capire la Terra © Zanichelli editore 2010 17

Le radiazioni elettromagnetiche Luce visibile Raggi gamma Raggi X Raggi UV Microonde Onde radio Lupia Palmieri, Parotto, Osservare e capire la Terra © Zanichelli editore 2010 18

Di quanti ordini di grandezza differiscono? 12 1 Km= 103 m 1 nm= 10-9 m Di quanti ordini di grandezza differiscono? Lupia Palmieri, Parotto, Osservare e capire la Terra © Zanichelli editore 2010

Lo spettroscopio e lo studio degli spettri Rifrazione deviazione subita da un’onda In ottica un prisma triangolare è un tipo di prisma ottico che ha la forma di un prisma triangolare. È il tipo di prisma più conosciuto, nonostante non sia il più utilizzato attualmente. I prismi triangolari sono usati per dividere la luce nelle sue componenti spettrali. Tungsteno, metallo Una luce bianca prodotta da un solido incandescente (ad esempio una coppia di elettrodi percorsi da corrente elettrica), che attraversi una fenditura sottile e quindi un prisma di vetro, crea un arcobaleno artificiale: uno spettro. Grazie a prove condotte in laboratorio, si scoprì che ogni elemento chimico, osservato con uno spettroscopio, è caratterizzato da una collocazione specifica all'interno di una o più porzioni dello spettro, infatti furono notate delle discontinuità a carico di questo arcobaleno, chiamate righe di emissione ed assorbimento a causa del loro aspetto. Ad esempio, poggiando un cristallo di sodio sulla fiamma di un becco Bunsen, ed osservando lo spettro dei suoi vapori, si nota chiaramente un'unica, marcata, linea gialla in campo nero. Siamo chiaramente in presenza di un gas caldo a bassa densità, e questi produce uno spettro a righe brillanti ad emissione, tipiche del particolare elemento chimico di cui è composto il gas. Possiamo equiparare le linee di emissione come le impronte digitali di quello specifico elemento. Per osservare e misurare gli spettri di emissione ed assorbimento. http://miaplacidusedaltriracconti.blogspot.it/2009/11/spettroscopia-il-metodo-con-cui.html Lupia Palmieri, Parotto, Osservare e capire la Terra © Zanichelli editore 2010

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2. I corpi celesti Lo spettroscopio analizza la luce emessa dalle stelle, separando le varie radiazioni che la costituiscono in base alla lunghezza d’onda Lupia Palmieri, Parotto, Osservare e capire la Terra © Zanichelli editore 2010 22

2. I corpi celesti Il colore di una stella dipende dalla temperatura superficiale: stelle di colore diverso hanno temperature superficiali diverse 23

2. I corpi celesti Radiazioni elettromagnetiche 24 Lupia Palmieri, Parotto, Osservare e capire la Terra © Zanichelli editore 2010 24

Classificazione spettrale delle stelle Magnitudini Colori Luminosità Progetto Educativo 2007/2008 Classificazione spettrale delle stelle O, B, A, F, G, K, M I Tipi Spettrali fondamentali sono 7: I Tipi Spettrali fondamentali sono 7: O, B, A, F, G, K, M A loro volta questi sono suddivisi in 10 sottotipi in ordine di temperatura decrescente da 0, 1, …, 9. Inoltre vengono distinte 5 classi di luminosità in funzione del raggio decrescente: I, II, III, IV e V Il Sole è una stella di Tipo Spettrale G sottotipo 2 e classe di luminosità V. Suddivisi a loro volta in 10 sottotipi in ordine di Temperatura decrescente: 0,1,...,9 Dipartimento di Astronomia

4. La vita delle stelle Il diagramma H-R 27 Lupia Palmieri, Parotto, Osservare e capire la Terra © Zanichelli editore 2010 27

4. La vita delle stelle Le posizioni che verrebbero occupate nel diagramma H-R da una stella, di massa simile a quella del Sole, durante la sua vita Lupia Palmieri, Parotto, Osservare e capire la Terra © Zanichelli editore 2010 28

4. La vita delle stelle Stelle in formazione in una nebulosa posta nella Costellazione di Cassiopea 29

4. La vita delle stelle Nascita di una stella 30 Lupia Palmieri, Parotto, Osservare e capire la Terra © Zanichelli editore 2010 30

2. I corpi celesti Fusione termonucleare 31 Lupia Palmieri, Parotto, Osservare e capire la Terra © Zanichelli editore 2010 31

5. Stadi dell’evoluzione di una stella Lo stadio di gigante rossa Lupia Palmieri, Parotto, Osservare e capire la Terra © Zanichelli editore 2010 32

5. Stadi dell’evoluzione di una stella Lo stadio di nana bianca Lupia Palmieri, Parotto, Osservare e capire la Terra © Zanichelli editore 2010 33

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5. Stadi dell’evoluzione di una stella Lo stadio di supernova: prima, durante e dopo l’esplosione Lupia Palmieri, Parotto, Osservare e capire la Terra © Zanichelli editore 2010 35

5. Stadi dell’evoluzione di una stella Un buco nero Lupia Palmieri, Parotto, Osservare e capire la Terra © Zanichelli editore 2010 36