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Arecibo (Puerto Rico, Antille), 12 ottobre 1992: cinquecentesimo anniversario della scoperta dell’America. Il potente radiotelescopio, la cui parabola riveste un’ampia cavità naturale, comincia a scandagliare il cielo alla ricerca di segnali radio di provenienza extraterrestre, insieme ad altri radiotelescopi della NASA. Iniziano così le osservazioni compiute nell’ambito del programma di ricerca SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence) della NASA. Il programma è tuttora in atto, con la partecipazione di molti paesi, tra cui l’Italia. (SPL / Grazia Neri)

1. L’ambiente celeste


Nel disegno vediamo come ci appare la Costellazione di Orione, proiettata sullo sfondo della Sfera celeste, e come in realtà sono disposte nello spazio le stelle che la compongono.

La posizione delle stelle



Fotografia del cielo stellato nella regione del Polo nord celeste, ottenuta con un’esposizione protrattasi per diverse ore.Al centro dell’immagine è la Stella polare, immobile, mentre gli archi di cerchi concentrici che la circondano disegnano le traiettorie apparenti degli astri.



La Sfera celeste e i suoi principali elementi necessari per determinare l’apparente posizione degli astri nel cielo.


Le coordinate celesti servono per stabilire la posizione assoluta degli astri sulla Sfera celeste, come la latitudine e la longitudine per i punti sulla superficie terrestre.



Determinazione della parallasse nelle misure astronomiche.Il parsec (abbreviazione di parallasse-secondo) è la distanza da cui il semiasse maggiore dell’orbita che la Terra descrive intorno al Sole è visto, perpendicolarmente, sotto l’angolo di un secondo. (In realtà il Sole non si trova al centro dell’orbita terrestre come appare qui, per semplicità.)



Le stelle si mostrano più o meno luminose. La loro diversa luminosità ha suggerito di dividerle in classi a seconda del loro splendore. (Yoji Hirose / Galaxy / Picture Library)

Le caratteristiche delle stelle


Confronto tra le dimensioni dei vari tipi di stelle, dalle giganti rosse alle stelle di neutroni.



Esempi di spettri. Dall’alto: spettro continuo (lampada a incandescenza); spettri di emissione, prodotti da gas incandescenti a bassa pressione (Ne, neon; H, idrogeno; N, azoto; Hg, mercurio; Fe, ferro; Na, sodio); spettri di assorbimento: luce che è passata attraverso un gas a bassa pressione (Na, vapori di sodio; Sole). (Officine Galileo, Firenze)



Esempi di stelle appartenenti a vari tipi spettrali (messe insieme artificialmente). Dall’alto a sinistra: Mintaka (temperatura 30000 K), Rigel (12000 K), Deneb (9700 K), Procione (6400 K), Capella (5500 K), Aldebaran (3400 K), Betelgeuse (3100 K). (G. Vanin / AAF Rheticus, 1998)



Nubi di materia interstellare.



L’evoluzione dei corpi celesti

Il diagramma H-R (Hertzsprung-Russell). Nel diagramma H-R le stelle non si distribuiscono a caso, ma in grandissima parte si raccolgono lungo una fascia, che attraversa diagonalmente il diagramma, chiamata sequenza principale.


Stelle in formazione in una nebulosa. (L. Allen, J. Horn, L. Deutsch / Harvard)



Posizioni che verrebbero occupate nel diagramma H-R da una stella, di massa simile a quella del Sole, durante la sua vita.



L’esplosione della supernova SN 1987A, osservata «in diretta» nel febbraio 1987. (Hubble Spatial Telescope Institute)



La forza di attrazione di un buco nero è tale che nemmeno la luce può sfuggire da esso.



La forma della Galassia.

Le galassie e la struttura dell’Universo


Un esempio di galassia ellittica.



Un esempio di galassia a spirale: Andromeda.




La distribuzione delle galassie: l’Universo «a bolle».


Immagini di quasar riprese dal Telescopio Spaziale Hubble.



I limiti dello spazio finora esplorato con i più potenti radiotelescopi, immaginando la Terra al centro dell’immagine.




Un tentativo di immaginare l’espansione dell’Universo. In questo modello, l’espansione dell’Universo è simulata dal gonfiarsi di un palloncino di gomma, sulla cui superficie sono disegnate, come punti, le galassie. Quando il palloncino si gonfia, i punti si allontanano uno dall’altro, come fanno le galassie nell’Universo.


Una rappresentazione schematica dell’evoluzione dell’Universo dal big bang a oggi, secondo il modello dell’Universo inflazionario.



Radiazione di fondo. Immagine dell’Universo costruita dal satellite COBE raccogliendo microonde provenienti da ogni direzione dello spazio.



Una delle possibili storie della vita del nostro Universo: il ciclo del big bang visto dal futuro.


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