L’invenzione dello Spettroscopio segna la svolta nell’astrofisica.

Spettroscopio

Come funziona lo

Con questo strumento si poterono finalmente conoscere temperatura, densità e composizione chimica delle stelle. Dopo lo spettro di Venere osservato da Newton, nell’800 vi furono molti studi spettroscopici: il fisico tedesco Josef von Fraunhofer …

…tramite i propri studi sui colori in cui si scomponeva la luce bianca se la si faceva passare attraverso un prisma di vetro, scoprì che la luce del Sole, alla fine di questo tragitto, mostrava delle sottili righe scure, che presero il nome di <<Righe di Fraunhofer>>.

Il gesuita Angelo Secchi, fra il 1863 e il 1867, osservò e studiò gli spettri delle stelle più brillanti. Ne catalogò più di 500. Durante i suoi studi si accorse che gli spettri si potevano raggruppare in poche classi. Questa fu la prima classificazione spettrale e porta il suo nome.

Egli divise gli spettri in quattro classi basandosi sul colore delle stelle. Quella delle stelle bianco-azzurre, come Rigel, Sirio e Vega, che hanno uno spettro con righe scure molto forti che sono righe dell’idrogeno e dell’elio;

il secondo tipo è quello delle stelle di colore giallastro, come il Sole, in cui lo spettro è solcato da righe scure, numerose ma sottili, dovute a metalli allo stato gassoso;

il terzo tipo comprende le stelle di color arancio, come Aldebaran, che hanno molte righe sottili e larghe bande scure, dovute all’ossido di titanio;

la quarta classe, infine, è quella delle stelle rosse, come Betelgeuse e Antares. Gli spettri di queste stelle presentano larghe bande scure.

<<assai bizzarro e vario>> Inoltre raggruppò quelle stelle che presentavano sia righe scure che righe brillanti in un tipo da lui definito <<assai bizzarro e vario>> Queste stelle si trovano soprattutto fra quelle più calde (bianco-azzurre) e quelle più fredde (rosse).

All’inizio del Novecento, l’astronoma americana Annie Cannon Secchi, intuì che la differenza di colore era da ricondurre ad una differenza di temperatura: “Come il ferro portato all’incandescenza diventa prima rosso cupo, poi rosso chiaro, poi giallo, giallo incandescente, poi bianco azzurro, così questi colori devono indicare la temperatura”. Annie Cannon Ovviamente le sue osservazioni non potevano avere la precisione che hanno quelle di oggi. Un aiuto a questi studi venne portato nel XIX sec. con l’introduzione della fotografia, la quale aiutò molto a scoprire la natura delle nebulose e delle stelle registrando in maniera oggettiva ciò che prima poteva essere falsato dalla memoria visiva dell’osservatore e dalla sua capacità di disegnarlo. All’inizio del Novecento, l’astronoma americana Annie Cannon compilò una classificazione spettrale includente più di 225.000 stelle, indicate con la sigla HD, le iniziali del finanziatore dell’opera: Henry Draper. Questa classificazione dava, oltre al tipo spettrale, anche lo splendore apparente, misurato in magnitudini. Annie Cannon ordinò le stelle in tipi indicati con le lettere dell’alfabeto (O,B,A,F,G,K,M), e in sottotipi indicati con dei numeri da 0 a 9.

Sebbene fosse chiaro che le differenze di colore erano dovute a differenze di temperatura, non si capiva il perché delle differenze degli spettri di righe che accompagnavano le varietà di colore. Solo all’inizio del Novecento, si arrivò a capire che le righe nascono solo in precise condizioni di densità e temperatura. Grazie a Max Plance, si cominciarono a comprendere le leggi che regolano l’emissione da parte dei corpi: scoprì le ragioni per cui un corpo opaco, portato all’incandescenza, emette radiazioni. Nel XX secolo furono fatte molte importantissime scoperte sull’universo; grazie a scienziati della grandezza di Albert Einstein, Harlow Shapley, Robert Trumpler, Edwin Hubble e Julius Friedrich George Hartmann si arrivò a comprendere come fosse strutturato.

Fino al1930 l’universo era studiato osservando la luce emessa dalle stelle. Nel 1932 avvenne una grande scoperta per la storia dell’astronomia: l’ingegner Karl Jansky, registrò un rumore che sorgeva a Est e tramontava a Ovest, con lo stesso andamento del Sole. In realtà però, il rumore non apparteneva al Sole, ma alla costellazione del Sagittario.

che si sviluppò dopo la Seconda Guerra Mondiale. Nacque così la Radioastronomia, che si sviluppò dopo la Seconda Guerra Mondiale.

Alla fine degli anni Cinquanta ha inizio l’era spaziale Alla fine degli anni Cinquanta ha inizio l’era spaziale. Si cominciano ad osservare le radiazioni ultraviolette emesse dalle stelle. Negli anni Sessanta vengono lanciati i primi satelliti ad uso astronomico. Si cominciò a capire che il cielo ultravioletto, quello a raggi X e quello radio, hanno caratteristiche completamente diverse e sorprendenti rispetto a quello conosciuto dall’osservazione ottica. E’ come se un prigioniero, nato e vissuto in una torre con un’ unica finestra da cui vede soo il mare, immagini che tutta la Terra sia mare. In seguito gli viene aperta un’altra finestra,dalla quale può scorgere un altro aspetto della Terra e vede le foreste.

Da una terza apertura può ammirare le montagne, da una quarta le città, e comincia a poco a poco ad avere una visione completa del suo pianeta. La stessa cosa è accaduta agli astronomi. Hanno potuto constatare, ad esempio, che esistono galassie, insignificanti dal punto di vista ottico, ma molto intense nell’infrarosso.

Grazie alle osservazioni radioastronomiche degli anni Sessanta, si sono fatti grandi scoperte: nel 1963 le “quasar” sorgenti radio quasi stellari;

nel 1965 la “radiazione fossile” che ci mostra com’era l’universo primordiale, nel 1967 le “pulsar” e la presenza di numerose molecole organiche.

Stefano Bocci Alberto Imbaglione Immagini e testi tratti da: Wikipedia, Google, Enciclopedia Encarta, Encicolopedia Rizzoli-Larousse, Libro “Vi racconto l’astronomia” di Margherita Hack Presentazione svolta da: Stefano Bocci Alberto Imbaglione 2°B