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Appunti di astronomia
L'astronomia è la
scienza che ha come oggetto lo studio di tutti i corpi celesti
dell'Universo, tra cui i pianeti, i satelliti, le comete, gli
asteroidi, le stelle, la materia interstellare, le galassie e
gli ammassi di galassie.
Gli antichi greci non furono certamente il solo popolo
dell'antichità ad interessarsi agli astri, a creare
costellazioni, ad osservare con estrema cura i fenomeni celesti
per misurare il tempo od orientarsi; ma indubbiamente furono i
primi a scindere tale sapere dalle concezioni magiche o
religiose, o semplicemente da usi di potere. Furono proprio loro
a far nascere l'astronomia come scienza fisica, a tentare
di dare spiegazioni matematiche (e non solo mitologiche) degli
eventi celesti. Il tutto sia pure in forme talvolta
contraddittorie: non a caso il loro più celebre astronomo,
l'alessandrino Claudio Tolomeo, fu colui che fissò, per secoli,
le leggi basse sia dell'astrologia che dell'astronomia vera e
propria. Si deve ai greci la prima determinazione delle
dimensioni del Sole, della Luna, della distanza dei corpi
celesti, della circonferenza della Terra, la scoperta della
precessione degli equinozi ecc.
La moderna astronomia
si divide in branche distinte: l'astrometria, che è lo studio e
l'osservazione delle posizioni e dei moti degli astri; la
meccanica celeste, cioè lo studio matematico dei moti degli
astri sulla base della teoria della gravitazione; l'astrofisica,
vale a dire lo studio della composizione chimica e dello stato
fisico degli astri, condotto sulla base dell'analisi spettrale e
delle leggi della fisica; e, infine, la cosmologia, che è lo
studio dell'universo nel suo insieme. Da un altro punto di
vista, l’astronomia si suddivide in branche distinte a seconda
del tipo di radiazione elettromagnetica sfruttata per l’indagine
celeste: si parla di astronomia nei raggi gamma per quel campo
di indagine che studia i corpi celesti attraverso l’analisi
della radiazione gamma da essi emessa, e analogamente si parla
di astronomia nei raggi X, nell’infrarosso e di radioastronomia.
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Le Stelle
Le
stelle per la loro
luminosità sono da sempre considerate un simbolo
importante di immensità e di
eternità, di tutto ciò che sfugge alla ristrettezza
umana, ai limiti della ragione e del terreno. Di ciò che può
ampliare la visione abituale, di una
ricerca più elevata e di sogni
e desideri che non si arrestano davanti
agli ostacoli.
Le stelle sono luce nel buio,
piccoli fari accesi nella notte che nell'uomo
inducono domande e che lo confrontano con l'ignoto,
con l'enormità dello spazio e del tempo, con lo
spirito e la natura. Che lo
confrontano con il proprio destino, con il
futuro ed il mistero del
domani e con la guida e l'influsso che
paiono esercitare. Perché, fin dall'antichità, la credenza
comune vuole che una buona o una cattiva stella
determini la fortuna o la sfortuna
dell'individuo.
"Astra regunt homines...dice un proverbio
medioevale : Le stelle governano gli uomini....
E continua:.....sed regit astra Deus": ma
Dio governa le stelle. |
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Come
funzionano le stelle?
Cosa
c'è prima che si formi una stella? è questo il punto
fondamentale, quando parliamo di stelle ci riferiamo
ovviamente a un periodo posteriore al raffreddamento
dell'universo, nell'altro paragrafo vi ho spiegato che
subito dopo il big bang l'universo era tanto caldo che tutte
le forze fondamentali erano fuse tra loro, raffreddandosi le
forze si separano e cominciano ad interagire con la materia.
La forza gravitazionale fa si che il materiale si addensi,
le polveri si attraggono tra loro e la massa di questi
"grumi" aumenta sempre più aumentando la forza
gravitazionale. Si forma cosi una nube di gas (ricordiamo
che all'inizio esistevano solo atomi leggeri come idrogeno e
elio) detta "nebulosa".
Una nebulosa gira su se stessa attorno al proprio centro di
gravità costituito da una massa centrale più pesante. Per
differenziazione gravitazionale i materiali più leggeri si
trovano all'esterno della nube, il moto di rotazione fa
infatti si che per la forza centrifuga i materiali leggeri
sfuggano rispetto a quelli pesanti.
La forte forza di gravità comporta un aumento sia di densità
che di temperatura, gli atomi sono molto vicini e si agitano
molto velocemente, la forza elettromagnetica diventa allora
irrilevante, gli atomi si trovano in un così detto stato di
plasma dove gli elettroni non sono più legati ai protoni.
Vinte le forze repulsive grazie alla pressione data dalla
gravità e alla elevata temperatura (almeno 13 000 000 di
gradi kelvin) i neutroni si avvicinano tra loro dando
origine a reazioni di fusione nucleare, la reazione più
semplice è quella protone protone, è quella del nostro sole
che fonde nuclei di idrogeno per dare origine a nuclei di
elio.
Vengono coinvolti sei nuclei di idrogeno ossia sei atomi, il
risultato è un nucleo di elio (2 protoni e 2 neutroni) più 2
nuclei di idrogeno. Potendo pesare i 6 atomi iniziali e il
prodotto finale si nota una perdita di massa dello 0,07 %
questa massa si è trasformata in energia E=mc^2 ossia la
massa per la velocità della luce (300 000 Km/s) a poca massa
corrisponde quindi tantissima energia.
Quest'energia viene liberata come onde elettromagnetiche,
ossia sotto la stessa forma della luce che possiamo
osservare, ma ad una energia tanto elevata (frequenza
maggiore dell'onda) che non rientra nella nostra banda del
visibile, quest'onda tanto potente si chiama raggio gamma.
Il prodotto finale è il nostro sole. |
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