L'astronomia: lo studio dei corpi celesti

L'astronomia è una scienza che studia le caratteristiche dei corpi celesti e cerca di spiegare tutti gli eventi che si verificano nell'universo. Se in una notte osserviamo il cielo stellato abbiamo l'impressione di essere al centro di un'enorme sfera cava, punteggiata da migliaia di luci, che ruota lentamente intorno a noi: è la sfera celeste. Si tratta di un'illusione ottica: i punti luminosi non sono incastonati in questa sfera ma sono distribuiti in uno spazio immenso. Si tratta in realtà di corpi celesti dalle caratteristiche differenti l'uno dall'altro. Nel cielo notturno brillano le stelle che appaiono come punti luminosi solo perché si trovano a enormi distanze dalla terra, le galassie, macchie di luce che sono in realtà miliardi di stelle e i pianeti del Sistema Solare, corpi opachi che splendono solo perché sono illuminati dal sole. La rotazione della sfera celeste avviene in circa 24 ore, non è reale: è la terra a ruotare su se stessa dandoci l'illusione che le stelle, il sole, la luna e i pianeti ruotino intorno a noi. Le stelle si muovono, e a grandissima velocità, ma non siamo in grado di rilevare i loro movimenti per l'immensa distanza, esse quindi mantengono nel tempo le loro posizioni reciproche, mentre la sfera celeste compie la sua apparente rotazione intorno a noi, e sono dette stelle fisse. Le stelle fisse vediamo cambiare, nel corso del mese o dell'anno, la posizione dei pianeti, poiché sono molto più vicini alla terra e quindi possiamo percepirne il movimento reale.

Le costellazioni

Le costellazioni sono un'illusione: si tratta di raggruppamenti di stelle, disposte sulla sfera celeste. Le stelle che appartengono a una costellazione sembrano vicine tra loro se osservate dalla terra, perché ci appaiono proiettate tutte sulla sfera celeste. Le costellazioni sono di estrema utilità per orientarsi nell'osservazione del cielo: citiamo, per la loro importanza, l'ORSA MINORE e L'ORSA MAGGIORE. La stella che si trova all'estremità del timone del PICCOLO CARRO è la STELLA POLARE è posizionata in prossimità di un punto del cielo, detto Polo Nord celeste. Un cenno particolare meritano le costellazioni dello ZODIACO. Nel corso dell'anno il sole sembra occupare posizioni diverse sulla sfera celeste: il 21 marzo, per esempio, si trova in corrispondenza della costellazione dei pesci, il 23 settembre è in quella della vergine. Si tratta di uno spostamento apparente, conseguenza del fatto che la terra ruota intorno al sole, tuttavia noi vediamo la stella percorrere un'orbita, dette ellittica, attraverso le 12 costellazioni dello zodiaco. Si tratta di un fenomeno detto astrologia.

Come si studia il cosmo?

Come fanno gli astronomi a conoscere le caratteristiche dei corpi celesti? Sulla luna e su alcuni pianeti è stato possibile inviare delle onde spaziali che hanno fotografato la loro superficie. Come si ottengono informazioni su corpi celesti lontani come le stelle? Si fa analizzando, con opportuni strumenti, la luce che emettono, e non solo quella. La luce che percepiamo, infatti, è un particolare tipo di onda elettromagnetica. Un'onda elettromagnetica è come un'onda del mare, con la sostanziale differenza che a oscillare su e giù non è l'acqua, ma un'entità non materiale detta CAMPO ELETTROMAGNETICO. Un'onda elettromagnetica è caratterizzata da una lunghezza d'onda e da una frequenza f. Esistono onde elettromagnetiche di frequenza differenti, che nel loro complesso formano lo SPETTRO ELETTROMAGNETICO alcune sono visibili, e le percepiamo come colori, altre non lo sono.

Le stelle

Le stelle sono corpi celesti luminosi costituiti da enormi masse di gas che emettono energia in forma di luce e di calore. In una terza notte stellata se ne possono vedere circa 6000 a occhio nudo, molte di più con un telescopio. Le stelle differiscono tra loro per caratteristiche come luminosità, colore, dimensioni, massa e densità. Le stelle hanno una luminosità molto variabile. Quella che rileviamo dalla terra è una luminosità apparente. La luminosità di un corpo celeste si misura con una grandezza detta MAGNITUDINE APPARENTE. Nella scala delle magnitudini tra due grandi successivi la variazione di luminosità è di 2,5 volte. È una scala un po' strana, perché funziona al contrario: le stelle di magnitudine 1 sono 2,5 più luminose di quelle di magnitudine 2, quelle di magnitudine 2 sono 2,5 volte più luminose di quelle con magnitudine 3 e così via, di magnitudine 6 non sono visibili. Gli oggetti più luminosi hanno addirittura valori negativi di magnitudine apparente.