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Argomenti trattati
Distanze astronomiche: alcuni metodi di misura
Le galassie: morfologia e classificazione
Cosmologia: accenni
06/11/2015 Società Astronomica G.V. Schiaparelli
DISTANZA E TEMPO
La Luna dista circa 384.000 km
A piedi (5km/h) = 8,7 anni
In auto (120km/h) = 4,5 mesi
In aereo (1000km/h) = 16 giorni
06/11/2015
DISTANZA E TEMPO
Il Sole dista 150.000.000 km (390 volte la Luna)
In aereo (1000km/h) = 17 anni (!!!)
06/11/2015
DISTANZA E TEMPO
Plutone dista 5.900.000.000 km (39,5 volte il Sole)
In aereo (1000km/h) = 671 anni (!!!)
Con le sonde spaziali: circa 10 anni
LA LUCE IMPIEGA INVECE SOLO 5,5 ORE
06/11/2015
LA MISURA DELLA TERRA
Poiché la distanza Siene-Alessandria era di 5.000 stadi (circa 787,5 km dato che 1 stadio = 157,5 m), Eratostene stabili la relazione:
7° : 360° = 5.000 stadi : x
da cui ricavò per la circonferenza un valore di 257.142 stadi, pari a 40.500 km circa.
Un valore sorprendentemente vicino al vero (40.009 km).
Il primo a misurare il raggio, e quindi la circonferenza, della Terra fu Eratostene nel II secolo a.C., basando i suoi calcoli sui seguenti dati:
- la distanza fra Alessandria e Siene (oggi Assuan), due città sullo stesso meridiano;
- la differente altezza raggiunta dal Sole a mezzogiorno del solstizio estivo nelle due città: a Siene, sul Tropico, il Sole arriva allo zenit (i raggi sono perpendicolari al suolo) mentre ad Alessandria arriva a circa 83° sull'orizzonte.
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Parallasse
Parallasse Spettroscopica
Variabili Cefeidi (Popolazione I)
Supernovae Tipo Ia
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Legge di Hubble
Società Astronomica G.V. Schiaparelli06/11/2015
Parallasse trigonometrica
Sole
Terra
P
È un metodo privo di alcuna assunzione teorica!
Società Astronomica G.V. Schiaparelli06/11/2015
Parallasse trigonometricaLalande 21185
P≈ 0,4 arcsec d = 2,5 pc = 8,15 al
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Parallasse trigonometrica
Alberto Milani - Società Astronomica G.V. Schiaparelli
1 parsec: distanza alla quale l’angolo sotteso è 1’’
4,795 km
1 parsec = 3,26 anni luce = 30.857.000.000.000 km
d = 1
P[arcsec]
06/11/2015
Friedrich Wilhelm Bessel(1784 - 1846)
Matematico e astronomo tedesco
1838: prima misura della distanza di una stella (61 Cigni) con il metodo della parallasse
Misurò p = 0,31 arcsec, da cui dedusse d ≈ 3 parsec
D = 1/p
La misura più moderna è P = 0,28547 arcsec
Parallasse trigonometrica
Oggi:Telescopi da terra P > 0,01 arcsec d < 100 pc (poche migliaia di stelle)
Società Astronomica G.V. Schiaparelli06/11/2015
HIPPARCOS(High Precision PARallax COllecting Satellite - ESA)
Prima missione dedicata alla misura delle parallassi stellariDistanze di stelle vicineMoto proprio delle stelle
Consorzio industriale:Matra Marconi Space (Franco-Britannica)Alenia Spazio (Italiana)
Lancio:18 agosto 1989, base spaziale ESA di Kourou (Guyana Francese)
Orbita:Originariamente: 36000km, geostazionariaPer un difetto al lancio: orbita altamente ellittica (perigeo 526 km, apogeo 36000 km)
Fine missione:17 agosto 1993
Quasi tutti gli obiettivi sono stati raggiunti
Società Astronomica G.V. Schiaparelli06/11/2015
HIPPARCOS(High Precision PARallax COllecting Satellite)
Programma scientifico:1. Esperimento Hipparcos: Misura della posizione di circa 120000 stelle con precisione circa
0,002-0,004 arcsec2. Esperimento Tycho: Misura della posizione di circa 400000 con precisione circa 0,01 arcsec +
misura fotometrica in due colori
Risultati pubblicati nel 1997:3. Catalogo Hipparcos: 120000 stelle con precisione 0,001 arcsec4. Catalogo Tycho: più di un milione di stelle con risoluzione 0,02-0,03 arsec + fotometria
E ORA?
Società Astronomica G.V. Schiaparelli06/11/2015
GAIA(Global Astrometric Inteferometer for Astrophysics – ESA)
Precisione astrometrica: 0,0001 arcsec!Osservazione di 1 miliardo di stelle fino mag. 20Ogni stella verrà osservata circa 70 volte
- alta precisione nella distanza, moti propri, cambiamenti di luminositàPrevisione della scoperta di migliaia di nuovi oggetti celesti
- pianeti extrasolari (più di 10000)- nane brune- migliaia di comete e asteroidi (nel sistema solare)
Lancio: 19 dicembre 2013Durata: 5 anniOrbita: Punto lagrangiano L2 (1,5 milioni di km dalla Terra)
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Parallasse
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Parallasse spettroscopica
Parallasse trigonometrica di stelle di un tipo spettrale mag assoluta per quel tipo spettrale
Campione di stelle dello stesso tipo spettrale in un ammasso
si può determinare la distanza dell’ammasso
Poiché la distanza è la stessa per tutte le stelle dell’ammasso si può calibrare il diagramma HR in termini di mag assoluta
Viene utilizzata principalmente per ammassi stellari in cui tutte le stelle sono alla stessa distanza
Società Astronomica G.V. Schiaparelli06/11/2015
Parallasse spettroscopicaFacciamo un esempio: Sirio. Stella bianco-azzurra di m -1,46, classe spettrale A1, parallasse 0,38”, distanza 8,6 a.l. (2,64 pc).
Tramite la relazione tra m e distanza ricavo M. M= 5 – 5 log d + m M = 1.4
Faccio l'assunzione che TUTTE le stelle di classe spettrale A1 abbiano una M pari a 1,4 (e così via per le altre classi spettrali).
Analizzando lo spettro di molte stelle di un ammasso globulare, ne calcolo la distanza perchè conosco m e M.
Società Astronomica G.V. Schiaparelli06/11/2015
d = 10 (m-M + 5)/5
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Parallasse
Parallasse Spettroscopica
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Importanza delle misure astrometriche: GAIA!
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Stelle variabili - CefeidiVariazione di luminosità di Delta Cephei
John Goodricke - 1784Cefeidi:Periodo: 1-135 giorniMassa: 5-7 MsunRaggio: 25-35 Rsun
Periodo
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Variabili Cefeidi
Henrietta Swan Leavitt(1868 - 1921)
Astronoma statunitense
1912: osservazione di circa 1800 Cefeidi nelle Nubi di Magellano
Scoperta: le Cefeidi più brillanti hanno periodo più lungo!
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Variabili CefeidiÈ necessario calibrare (in magnitudini assolute) la relazione periodo-luminosità
Periodo
Luminositàapparente
Misura della distanza delle Cefeidi con altri metodi
Luminositàassoluta!
Società Astronomica G.V. Schiaparelli
M= 5 – 5 log d + m
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Parallasse
Parallasse Spettroscopica
Variabili Cefeidi (Popolazione I)
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Supernovae Tipo Ia
Sistemi di stelle binarie compatte
C’è passaggio di materia tra le due stelle
Gigante o supergigante
Nana bianca
L’aumento di massa causa l’esplosione della nana bianca
Si pensa che l’esito sia la completa distruzione della stella
Società Astronomica G.V. Schiaparelli06/11/2015
Supernovae Tipo Ia
Sono eventi rari! ∼1 supernova al secolo a galassia
Osservando migliaia di galassie regolarmente e frequentemente è possibile osservare decine e decine di supernovae all’anno
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Parallasse Spettroscopica
Variabili Cefeidi (Popolazione I)
Supernovae Tipo Ia
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Legge di Hubble1929, E. Hubble:
1. scopre che tutte le galassie si allontanano dai noi2. la velocità di allontanamento (redshif) cresce con la distanza
Legge di Hubble: la velocità di allontanamento cresce proporzionalmente con la distanza
Misure di Hubble
H0: Costante di Hubble
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Legge di HubbleUna volta nota la costante di Hubble H0 si può utilizzare il redshift come indicatore di distanza
Obiettivo principale dell’Hubble Space Telescope Key Project
E. Hubble (1929)
Lancio HST
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Parallasse
Parallasse Spettroscopica
Variabili Cefeidi (Popolazione I)
Supernovae Tipo Ia
Legge di Hubble
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1920: “Il grande dibattito”
“Grande Nebulosa di Andromeda” - 1899
Harlow Shapley Heber D. Curtis
Oggetti ExtraGalatticiOggetti Galattici
Edwin Hubble
Società Astronomica G.V. Schiaparelli06/11/2015
Morfologia: Spirali
Regioni formazione stellare
Messier 33
Società Astronomica G.V. Schiaparelli06/11/2015
Come è fatta la spirale
Messier 81 NGC 4414
Grand design galaxy Flocculent galaxy
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