FACCIAMO LUCE SULL’UNIVERSO Laboratorio interattivo di astrofisica

Centro della Via Lattea

Nebulosa Nord America

M31- Galassia di Andromeda

M31- Galassia di Andromeda

Galassia spirale

Nebulosa testa di cavallo I pilastri della creazione

Galassia a spirale

Sezione della Via Lattea

Galassie interagenti

Galassia elicoidale

Cosa vediamo nell’Universo?

Come guardiamo l’Universo? Occhi Binocoli Telescopi Satelliti LUCE! In questa diapositiva si fanno riflettere i ragazzi sul fatto che tutto ciò che noi vediamo nell’universo, attraverso i vari strumenti, in realtà non è altro che luce, cioè radiazione elettromagnetica.

Ma cosa è la luce? La luce ha due nature: quella ondulatoria e quella corpuscolare, cioè la luce si può immaginare sia come un’onda che come un corpuscolo (fotone) che viaggia nello spazio, per facilitare le cose immaginiamo la luce come un corpuscolo che viaggia lungo un’onda.

Ma le onde di luce sono tutte uguali? lunghezza d’onda Le onde sono caratterizzate da una grandezza chiamata lunghezza d’onda: essa misura la distanza fra due massimi (o minimi) dell’onda stessa.

Cosa cambia a diverse lunghezze d’onda? Diverse lunghezze d’onda hanno proprietà diverse: in figura si ha lo spettro elettromagnetico con evidenziata la zona corrispondente a ciò che l’occhio umano è in grado di vedere (anche utilizzando telescopi ottici potentissimi). A questo punto si introduce l’attività con il filo di ferro e le perline, così da far capire agli studenti che diverse lunghezze d’onda permettono di scavalcare ostacoli di diversa misura.

Lunghezza d’onda In questa diapositiva si vuole dare un’idea delle scale di misura di riferimento delle diverse tipologie di radiazione: le onde radio hanno lunghezza d’onda dell’ordine dei metri, quindi degli edifici che ci circondano, mentre le onde gamma hanno lunghezze d’onda simili alle dimensioni delle particelle subatomiche, ecco perché entrano nel DNA e lo possono mutare. Frequenza (Hz) Energia (eV)

Cosa vediamo nell’universo a diverse lunghezze d’onda? RADIO: ULTRAVIOLETTO: stelle centro della Via Lattea nuclei delle galassie radiazione fossile Questa diapositiva illustra quali oggetti celesti si possono osservare se si osserva il cielo con strumenti adatti a rilevare i vari tipi di radiazione. INFRAROSSO: RAGGI X E RAGGI GAMMA: lampi a raggi Gamma emissione da buchi neri al centro delle galassie oltre le nubi di polvere protostelle

Possiamo vedere tutte le onde da terra? Questa diapositiva illustra come non tutti i tipi di radiazione elettromagnetica riescano ad arrivare fino sulla superficie terrestre, alcune infatti vengono fermate dall’atmosfera, ecco perché é necessario mandare alcuni telescopi in orbita.

Possiamo vedere tutte le onde da terra? Questa diapositiva continua il discorso iniziato nella slide precedente, e mostra come i telescopi si installino a terra (ad esempio i rivelatori radio, la cui radiazione non è fermata o attenuata dall’atmosfera), sulle montagne (per ridurre lo spessore dell’atmosfera soprastante), su palloni aerostatici o in orbita.

Questi sono alcuni esempi di telescopi attualmente operanti: chandra, james webb telescope, alma,ska (in futuro), keck,...

Un altro esempio illustrativo dei telescopi precedentemente menzionati con le relative radiazioni cui sono sensibili.

Solo gli astrofisici usano le diverse onde di luce? Tutte le radiazioni dello spettro elettromagnetico non sono solo tipiche dell’universo, ma sono anche utilizzate dall’uomo nella vita di tutti i giorni (o quasi): raggi gamma: esplosioni atomiche microonde: forno a microonde, cellulari Infrarosso: telecamera ad infrarossi

Solo gli astrofisici usano le diverse onde di luce? continua da prima…. ultravioletto: lampade abbronzanti raggi x: radiografie onde radio: radio

e infine ottico: qui è stata messa una foto della vista dal balcone della SISSA, ovviamente è sostituibile con qualunque altra fotografia.