MARZO 2004

Distanze....astronomiche....
Parte I

Nel nostro Universo le distanze sono tanto enormi che gli astronomi hanno dovuto "inventarsi" delle unità di misura più comode rispetto al chilometro.
L'unità di misura astronomica più conosciuta è l'anno luce (a.l.): si deve ricordare che equivale alla distanza percorsa da un raggio di luce in un anno (quindi l'anno luce è una misura spaziale e non temporale).
Con un semplice calcolo matematico possiamo scoprire quanti chilometri sia 1 anno luce: è abbastanza noto che la luce nel vuoto viaggia a circa 300.000 chilometri al secondo e sappiamo che in 1 anno ci sono 60*60*24*365=31.536.000 secondi: quindi in 1 anno la luce percorre 300.000*31.536.000=9.460.800.000.000 km, ovvero circa 9.461 miliardi di chilometri!!!
In media le stelle distano l'una dall'altra diversi anni luce e la stella più vicina a noi, Alfa Centauri, dista circa 4,3 anni luce.

Vediamo come gli astronomi riescono a calcolare la distanza delle stelle.
Le distanze delle stelle più vicine a noi, diciamo le stelle che si trovano dentro una sfera centrata sul Sole e con raggio 50 anni luce, possono essere misurate in maniera diretta sfruttando il fenomeno della parallasse (entro una sfera di questo raggio ci sono circa 10.000 stelle).
La parallasse è quel fenomeno per cui un oggetto che si trova ad una distanza d e che è visto da due punti diversi sembra spostarsi rispetto ad uno sfondo fisso.

Nel nostro caso, si misura in maniera molto accurata la posizione della stella rispetto alle stelle di sfondo quando la Terra si trova da un lato del Sole; poi, quando la Terra percorrendo la sua orbita si è spostata dall'altro lato del Sole (ovvero dopo sei mesi), si ripete la misura. Quando una stella vicina viene osservata in questo modo da due punti molto diversi dello spazio, la sua posizione sembra essere lievemente mutata rispetto a quella delle stelle più lontane (figura a lato). Lo spostamento parallattico di una stella è piccolissimo: nel caso di Alfa Centauri (che ha lo spostamento parallattico più grande tra tutte le stelle per cui si può misurare la parallasse) lo spostamento rispetto alle stelle dello sfondo è pari al diametro di una monetina vista da una distanza di due chilometri!

Una volta misurato lo spostamento parallattico di una stella, si può facilmente determinare la sua distanza mediante un semplice calcolo trigonometrico: detta d la distanza della stella, r il raggio dell'orbita terrestre (pari a 149,6 milioni di chilometri = 0,000016 anni luce) e p la parallasse, allora d = r/tg(p) [1].
In termini astronomici si dice che un'oggetto abbastanza vicino da mostrare uno spostamento parallattico pari a 1" (1 secondo d'arco, ovvero 1/3600 di grado) si trova alla distanza di 1 parsec.
Calcoliamo a quanti anni luce equivale 1 parsec applicando la formula [1]:
1 parsec = 0,000016/tg(1/3600) = 3,26 anni luce.
Spesso gli astronomi preferiscono usare i parsec piuttosto che gli anni luce per la facilità con cui la parallasse può essere convertita in una distanza: la distanza in parsec di una stella è semplicemente l'inverso della sua parallasse espressa in secondi d'arco. Per esempio, una stella distante 2 parsec ha una parallasse di 0,5"; se è distante 4 parsec, ha una distanza di 0,25", e così via.
Con il metodo della parallasse si riesce a misurare la distanza per le stelle più vicine a noi, ma se vogliamo sapere misurare le distanze di stelle più lontane, dobbiamo cambiare metodo.

E questo sarà l'argomento della prossima volta....