Sommario. Le mappe 48. Il cielo come il mare 4. La Via Lattea 26. L origine di tutto 6. Le meteore 28. Gli ammassi aperti 30. Gli ammassi globulari 32

2  3 

Sommario

Il cielo come il mare ⁴ L’origine di tutto ⁶

Il cosiddetto Big Bang 6

La formazione del Sistema solare 8

Il Sole ¹⁰ Le stelle ¹⁴ La Luna ¹⁷ I pianeti ²⁰

Mercurio 22 Venere 22 Marte 23 Giove 24 Saturno 24 Urano 25 Nettuno 25

Le mappe ⁴⁸

Gennaio ⁴⁸ Febbraio ⁵² Marzo ⁵⁶ Aprile ⁶⁰ Maggio ⁶⁴ Giugno ⁶⁸ Luglio ⁷² Agosto ⁷⁶ Settembre ⁸⁰ Ottobre ⁸⁴ Novembre ⁸⁸ Dicembre ⁹²

La Via Lattea ²⁶ Le meteore ²⁸

Gli ammassi aperti ³⁰ Gli ammassi globulari ³² Le nebulose ³⁴

Le galassie ³⁶ Gli asteroidi ³⁸ Le comete ⁴⁰

La pratica astronomica ⁴²

Orientarsi nel cielo 44

La strumentazione per cominciare 45

7 

i primi atomi di idrogeno. Dalle immense nubi di questo elemento, tutt’ora il più diffuso nell’u- niverso, dopo 300 milioni di anni cominciarono a brillare le prime stelle, e dopo un miliardo di anni le stelle cominciarono ad addensarsi nei nuclei delle primissime e informi galassie; che poi si scontrarono e si fusero l’una con l’altra per dare origine alle tipologie che oggi ci sono note: galassie ellittiche, galassie spirali ecc. Un di chilometri, e dopo 100 secondi già di mille mi-

liardi! La temperatura era in continua diminu- zione a causa della continua espansione, e dopo 380.000 anni, quando ormai il diametro era arrivato a misurare cento milioni di anni-luce, iniziò a formarsi la materia come la conosciamo oggi, con le particelle elementari (protoni, neu- troni ed elettroni) che dapprima tenute libere dal calore, raffreddandosi si unirono a formare

L’origine di tutto

Il cosiddetto Big Bang

Riuscite a farvi un’idea di quanto incredibil- mente lungo sia un miliardo di anni? Stiamo parlando di mille milioni di anni, e un milione di anni è un periodo mille volte più lungo dell’inte- ra durata dell’impero romano, tanto per fare un esempio... Ebbene, a quanto ne sappiamo, l’uni- verso ha cominciato a formarsi poco meno di 14 miliardi di anni fa!

E prima? non c’era niente per davvero?

La domanda ci sta, ma servirebbero molti libri per spiegare come potrebbero essere andate le cose, anche perché su certe interpretazioni non tutti gli astronomi sono pienamente d’accordo.

Comunque, sembra che all’inizio di tutto ci sia stato il famoso Big Bang, la cosiddetta grande

“esplosione”. Sono soltanto ipotesi, ma imma- ginate che tutta la materia ora esistente nell’u- niverso fosse allora concentrata in un unico punto di infinitesima piccolezza; un punto che non apparteneva né allo spazio, perché allora non c’era spazio, né al tempo, perché allora non c’era nemmeno il tempo.

Questa specie di “atomo primordiale” (così ve- niva chiamato nei primi anni di formulazione della teoria, mentre ora si preferisce definirlo come una “singolarità gravitazionale”) dove- va essere così caldo e denso da non riuscire a mantenersi in quello stato di equilibrio per più di qualche miliardesimo di miliardesimo di mi- liardesimo di secondo... Poi, l’esplosione!

Ma non quella, che so... di una bomba atomica, che è la massima espressione di potenza che possiamo figurarci... e nemmeno quella di un qualsiasi altro distruttivo fenomeno naturale, uragano, terremoto, eruzione vulcanica... No!

Stiamo parlando di un evento molto al di sopra di qualsiasi nostra capacità di comprensione...

Pensate che dopo un milionesimo di secondo il diametro dell’universo era già di cento miliardi

L’UNIVERSO SI ESP

ANDE E SI RAFFREDD

A

Dopo 5 miliardi di anni si forma la nostra galassia

e dopo altri 4 il nostro Sistema solare

Dopo 380.000 anni, protoni ed elettroni si combinano nei primi atomi

Dopo 300 milioni di anni iniziano a formarsi le prime

stelle e poi le galassie

Pochi secondi dopo il Big Bang si formano le prime particelle subatomiche

13,8 MILIARDI DI ANNI FA...

IL BIG BANG

4

3 2 1

6 

Il Sole si trova a 150 milioni di chilometri dalla Terra, ed è ovviamente la stella più vicina al no- stro pianeta; risulterà sorprendente sapere che la seconda in ordine di distanza (Proxima Centau- ri) è lontana da noi addirittura 40.000 miliardi di chilometri! Come dire che se il Sole fosse una palla di dieci metri situata a mille metri da noi, Proxima dovremmo metterla a 270 chilometri!

Molti credono che la nostra stella sia un globo di gas che brucia come una fiamma o come un cu- mulo di carbone. Se così fosse, è stato calcolato che si sarebbe consumato in meno di un milione di anni, quando invece sono già passati cinque miliardi di anni dalla sua formazione, e sembra probabilmente destinata a durarne altri cin- que... Il fatto è che la combustione che ha luogo nel Sole è di natura diversa da quella che siamo abituati a sperimentare sulla Terra. Il Sole, infat- ti, come tutte le altre stelle, splende perché il nu- cleo produce enormi quantità di energia attra- verso il cosiddetto processo di fusione nucleare;

in cui ogni secondo decine di milioni di tonnel- late di idrogeno vengono convertite in elio, con un saldo attivo di quattro milioni di tonnellate trasformate in pura energia, luce e calore.

Il Sole

IL SOLE È IL NOST RO PADRONE DI CASA, LA ST ELLA CHE CON L’AT T RAZIONE GRAV ITAZIONALE SPRIGIONATA DALLA SUA MASSA GOV ERNA IL MOV IMENTO DEI P IANET I E LI T IENE LEGAT I A SÉ LUNGO ORBIT E ORMAI DEF INIT E DA MILIARDI DI ANNI.

È un astro di medie dimensioni appartenente alla classe spettrale G, riservata alle stelle di colore giallo e con una temperatura superficia- le di circa 6000 gradi (come verrà chiarito più avanti). Le sue dimensioni sono davvero enormi se confrontate con quelle degli altri oggetti del Sistema solare (un diametro di quasi 1.400.000 km, e una massa che è mille volte più grande di quella di tutti i pianeti messi insieme), ma tra- scurabili se paragonate a quelle di stelle “super- giganti” come Antares o Betelgeuse.

I NUMERI DEL SOLE

DIAMETRO

1,391

(109 volte il diametro della Terra).

DISTANZA MEDIA DALLA TERRA

149,6

DISTANZA MASSIMA DALLA TERRA

151,6

DISTANZA MINIMA DALLA TERRA

147,1

Per andare dal Sole alla Terra un raggio di luce impiega circa 8 minuti.

DIMENSIONI ANGOLARI

poco più di mezzo grado

(come quelle di un pallone da calcio visto da una distanza di 24 metri).

MASSA

333.000

1048

DENSITÀ

1,41

(acqua = 1, Terra = 5,5,).

FORZA DI GRAVITÀ ALLA SUPERFICIE

28

(un essere umano di 70 kg sul Sole peserebbe due tonnellate).

PERIODO DI ROTAZIONE ALL’EQUATORE

25

PERIODO DI ROTAZIONE AI POLI

34

COMPOSIZIONE

73% di idrogeno,

25%

TEMPERATURA

15

6000 la fotosfera,

4500

La dimensione del Sole messa a confronto con quella dei pianeti del Sistema solare.

10  ¹¹ 

Mercurio Venere Terra Marte Giove

Saturno Urano

Nettuno

SOLE

Questa magnifica immagine del Sole rende molto bene l’idea della reale natura di questa fornace atomica sospesa nel vuoto, nostra unica fonte di luce e calore.

CONFRONTO TRA IL SOLE E LE ALTRE STELLE

SOLE (1)

Pollùce (8)

Polare (40)

Aldebaran (44)

Rigel (79)

Mirach (90)

Deneb (200)

Antares (800)

UY Scuti (1900)

Betelgeuse (880)

45 

44 

Fondamentale è invece avere la visuale libera da alberi e caseggiati, nonché la possibilità di guar- dare verso sud, dove gli oggetti arrivano alla loro massima altezza sull’orizzonte e il cielo cambia continuamente al variare delle ore e delle stagio- ni (a nord si avrebbe invece la monotona visione della Polare e di poche altre costellazioni).

La strumentazione per cominciare

Il mio consiglio è quello di non avere fretta. Con- siderate questo libro solo un punto di partenza e passate qualche settimana ad approfondire in Rete, su altri libri o su riviste tutti gli argomenti che tra queste pagine hanno colpito di più la vo- stra immaginazione. Poi procuratevi un atlante celeste, uscite all’aperto e imparate pian piano a riconoscere le principali costellazioni, i nomi e le posizioni delle stelle più brillanti. Guardate come gli astri sorgono, come tramontano, familiarizza- te con l’aspetto e il colore dei pianeti, disegnate le fasi e le macchie della Luna e cominciate a strizzare gli occhi alla ricerca di qualche oggetto particolarmente luminoso.

E soprattutto, trovatevi un posto tutto vostro da dove osservare con continuità!

Per osservare al meglio serve prima di tutto un cielo scuro, lontano dalle luci delle città. Questo vale per le stelle, le nebulose, le galassie, gli am- massi, ovvero per tutti gli oggetti a esclusione di Luna e pianeti, che invece possono essere osser- vati anche dalle città. A mio parere, però, è meglio osservare ogni sera da una comoda finestra della vostra casa (meglio ancora se da una terrazza) piuttosto che da un posto buio all’aperto che po- tete però raggiungere solo una volta al mese.

visibili a occhio nudo, che sia il più possibile nei pressi dell’oggetto. In questo caso la brillante stella Spica sembrerebbe la soluzione miglio- re, ma come si può vedere nella piccola cartina nella pagina a fianco, la galassia si trova a più di dieci gradi da quest’ultima e spostandoci così tanto con il telescopio rischieremmo di non ri- uscire a inquadrarla in un campo che è tipica- mente più piccolo di un grado.

Converrà allora partire dalla stella Eta della co- stellazione del Corvo, di mag. +3, e poi spostarsi verso nord di un paio di gradi fino a inquadrare tre stelline di mag. +6; e da queste di un grado ancora verso nord, fino a incontrare la galassia.

Sarà necessario saper valutare le distanze angola- ri in gioco, sia per calibrare la lunghezza dei “salti”

da fare da una stella all’altra, sia per trovare una risposta immediata (anche se approssimata) a domande che nel corso di una serata osservativa capita spesso di porsi (per quanto si estende la co- stellazione del Delfino? Quanto è alta quella stella sull’orizzonte? Qual è l’elongazione di Venere dal Sole in questo periodo? Quanto lunga era la scia di quella meteora appena caduta? Quanto è lontano Giove da quella stella?).

In tal caso ci si regolerà letteralmente “a span- ne”, sfruttando certe casuali particolarità dell’a- natomia umana come illustrato nella figura nel- la pagina a fianco in basso.

rivare all’oggetto desiderato. Volete un esempio?

Supponiamo di voler osservare al telescopio M104, ovvero la “Galassia sombrero” nella Ver- gine, proprio sul confine con la costellazione del Corvo.

Il primo passo sarà quello di ricavare la posi- zione della galassia da un atlante celeste. Poi si cercherà in cielo un punto di partenza, tra quelli no si può tradurre come “il salto da una stella

all’altra”.

E in effetti il senso di questa tecnica è proprio quello di individuare gli oggetti iniziando dai punti di riferimento più evidenti (stelle più lumi- nose, disegno delle costellazioni) e poi guardan- do attraverso il binocolo o il telescopio saltare di stella in stella, inventandosi un percorso per ar-

Orientarsi nel cielo

Ci sono molti modi per indicare con precisione la posizione di un oggetto sulla sfera celeste. Il più utilizzato è quello delle coordinate equato- riali, simile a quello in uso per identificare un punto sulla superficie della Terra (o per gioca- re a “battaglia navale”!). Avrete sentito parlare della latitudine e della longitudine di una loca- lità, ebbene, sulla sfera celeste un punto o un oggetto è identificato da due coordinate del tut- to simili, anche se i nomi sono diversi e un po’

strani: “declinazione” al posto della latitudine e “ascensione retta” al posto della longitudine.

Tuttavia, usare le coordinate equatoriali per puntare un oggetto debole e non visibile a oc- chio nudo presuppone l’avere a disposizione costosi telescopi con montatura equatoriale munita di cerchi graduati. Per chi osserva il cielo con un binocolo o con un piccolo tele- scopio esiste un metodo molto più facile: quel- lo del cosiddetto “star hopping”, che in italia-

1° 5° 10° 15° 25°

Delfino Orione Pegaso Orsa Maggiore

IL CIELO A SPANNE

E se tutto può essere misurato, in mancanza di strumenti precisi ben presto gli osservatori escogitarono dei metodi semplici per orientarsi nel cielo...

come l’uso di mani e dita!

VERGINE

Spica

Corvo M104

1 3 2

η

STAR HOPPING

Andare direttamente a puntare la Galassia Sombrero M104 potrebbe costringere l’osservatore a girovagare senza sosta mancando il bersaglio. Meglio arrivarci un passo alla volta... saltando di stella in stella!

L’ALFABETO GRECO

α

ι

ρ

β

κ

σ

γ

λ

τ

δ

μ

υ

ε

ν

φ

ζ

ξ

χ

η

ο

ψ

θ

π

ω

Una finestra della propria abitazione può diventare una postazione comoda per l’osservazione abituale.

5°

0,5°

Nel cielo tutto può essere misurato, e ogni oggetto ha una sua propria grandezza angolare, che va dalla decina di gradi delle costellazioni, ai primi d’arco di Sole e Luna, fino ai secondi d’arco dei pianeti...

LE DIMENSIONI ANGOLARI

77 

76 

mente, mostrando le sue componenti piutto- sto sparpagliate e un ricco campo stellare di fondo.

Un altro oggetto facile facile, sia da trova- re che da osservare nel Cigno, è NGC 6910, un ammasso situato 30’ a nord della brillante Sadr (Gamma del Cigno, mag. +2,2), la stella che rappresenta il cuore della costellazione.

Attraverso un binocolo appare come un pic- colo gruppo di stelle (una decina di primi di diametro angolare), di aspetto allungato e dominato da due stelle giallognole di settima magnitudine. A basso ingrandimento attraver- so un piccolo telescopio l’ammasso prenderà invece la forma di una specie di mezzaluna tra le due stelle più luminose. Le foto a grande campo (come quella che vi proponiamo a pag.

79 rivelano che l’ammasso appare immerso nella regione della Via Lattea occupata dalla nebulosa a emissione IC 1318, illuminata da stelle blu di recente formazione.

Questo è quanto per il cielo profondo di ago- sto, ma la mia personale speranza è che non vi siate dimenticati di mettere il naso fuori an- che nella notte tra il 12 e il 13 del mese... La pioggia delle Perseidi, come il Natale, ar- riva soltanto una volta l’anno!

di aquila ad ali spiegate. Al suo interno si nota la presenza di un piccolo ammasso di stelle (NGC 6611), molto luminoso ma impossibile da risolvere anche con telescopi di diametro inferiore ai 150 millimetri. Esaminando la zona con il nostro 60 mm, usato a bassi in- grandimenti, la nebulosità si attenua e preva- le in intensità la luce dell’ammasso, che resta tuttavia compatto. Se avessimo un telescopio abbastanza potente (ma servirebbero almeno 30 cm di diametro!) riusciremmo forse anche a distinguere le strutture nebulari che hanno reso famoso questo oggetto, ben evidenziate nella foto a pag. 78, ovvero i cosiddetti “Pila- stri della creazione”, fotografati da Hubble nel 1995. Tutto il sistema si trova a una distanza dal Sole di 5700 anni luce, ed è uno dei più straordinari esempi di nebulosità associata a una intensa attività di formazione stellare.

Risaliamo adesso verso il Cigno, avventu- randoci nello spazio apparentemente vuoto che si apre a nordest di Deneb; qui identifi- cheremo facilmente la stella Rho del Cigno (mag. +3,9), e 3° a nord di questa l’ammasso aperto M39, già percepibile a occhio nudo nelle notti discretamente limpide.

L’ammasso, grande quanto la Luna piena, appare dominato da una ventina di stelle di colore azzurro di settima e ottava magnitudi- ne; altre sono osservabili più a sudovest, ma appaiono meno brillanti. Un binocolo è suffi- ciente per risolverlo quasi del tutto, mentre un telescopio di piccole dimensioni e a ingran- dimenti medio bassi lo risolverà completa- assato da un pezzo il solstizio esti-

vo, le notti hanno ripreso ad allun- garsi, tanto che la notte astronomi- ca di metà agosto inizia già verso le 21. Ecco perché torniamo ad anticipare l’ora- rio della nostra uscita osservativa.

Guardando il cielo alle 22 (ora solare) del 15 agosto, ciò che balza subito agli occhi è il pre- coce declino di Sagittario e Scorpione, le due costellazioni più luminose tra quelle austra- li, come pure di quello del Boote e della sua stella Arturo. Anche l’Orsa maggiore si sta ab- bassando sempre di più verso l’orizzonte nor- dovest, mentre sia allo zenit che in meridiano prendono campo le costellazioni del Triango- lo estivo.

Risorge nel frattempo Cassiopea dall’orizzon- te nordest, ma soprattutto c’è da segnalare il clamoroso ritorno di Pegaso e Andromeda, già piuttosto alte verso est.

Detto questo, che si fa? Quale sarà il primo og- getto da visitare?

Beh, a questo punto, prima che si faccia troppo bassa sull’orizzonte, propongo una visita alla Nebulosa Aquila (M16), quella resa cele- bre da una spettacolare ripresa fotografica da parte del telescopio spaziale Hubble.

Trovandosi al confine tra la Coda del Serpen- te e lo Scudo, la strada migliore per arrivarci è puntare la stella Gamma dello Scudo e poi spostarsi di circa 3° verso ovest-sudovest. Un binocolo 10x50 è più che sufficiente per po- terla individuare come una macchia di luce di una decina di primi d’arco, dalla vaga forma

Agosto

^{IL CI}

EL ^{O D} I

O E

N

S

P

1 AGOSTO ore 21 15 AGOSTO ore 22 30 AGOSTO ore 23

79 

78 

LA MANO DI DIO

Quello che mostra la foto è solo un particolare della Nebulosa Aquila (M16), la grande nube di polveri e gas del Serpente in cui si sta svolgendo un intenso processo di formazione di nuove stelle... Un dettaglio che misura soltanto 15’x10’, ma che racchiude in sé uno degli oggetti astronomici più conosciuti al mondo. Guardate bene...

Qualcuno l’ha chiamata “la mano di dio”, e le sue dita (lunghe circa 4 anni luce) “i pilastri della creazione”...

Non vi sembra proprio una mano che sta lanciando una manciata di stelle create dal nulla?

Davvero impressionante! Purtroppo, di tutta questa bellezza noi poveri possessori di piccoli strumenti potremo vedere ben poco... soltanto una chiazza luminosa in forma di aquila con le ali aperte, lunga una decina di primi d’arco e addensata intorno a un ammasso di giovani stelle. Le stesse che da due o tre milioni di anni a questa parte hanno modellato col loro vento stellare le nubi circostanti, formando la “mano di dio”...

SEMPLICE E BELLO

Non è molto famoso, ed è anche un po’ fuori mano, ma vi assicuro che M39, qui ripreso in un campo di circa 1°, è un ammasso aperto che sa offrire all’osservatore una bellezza semplice e diretta. Una ventina di giovanissime stelle (nate appena 250 milioni di anni fa) gettate come piccoli diamanti sul panno scuro della notte; tre delle quali più luminose della mag. +7. Niente di più e niente di meno. Messier 39 possiede però un’altra particolarità, quella di essere il terzo ammasso aperto più vicino al Sole, dopo le Pleiadi e il Presepe.

Soltanto 825 anni luce, e 7 anni luce di diametro.

POVERO A CHI?

Ai tempi della scoperta qualcuno lo definì un ammasso

“abbastanza luminoso, piuttosto piccolo, povero, molto compresso”. Ovviamente gli astronomi di due secoli fa dovevano averlo osservato con strumenti decisamente modesti (ahimè, come i nostri...) e sono sicuro che avrebbero immediatamente cambiato idea se avessero potuto vedere questa foto, dove NGC 6910 non è per niente un ammasso “povero”, ma un autentico gioiello! Vi state chiedendo dov’è? Beh, è quello scrigno di stelline situato mezzo grado a nord di Sadr, la stella al centro... Non siete d’accordo anche voi sulla sua bellezza? Certo, è piccolo, ma è piccolo perché è molto lontano, forse più di 4000 anni luce!

LA PRIMA STELLA MISURATA

Le stelle di ogni costellazione – l’abbiamo già detto – vengono anche chiamate con le lettere dell’alfabeto greco. Che però sono solo 24! Come si fa quando in una costellazione ci sono più di 24 stelle? Gli astronomi hanno messo a punto svariati modi, ma il più comune è quello di assegnare dei numeri, cominciando da 1. Ecco il perché esistono stelle che portano nomi come 51 Pegasi o 61 Cygni... E a proposito di quest’ultima ci sono un paio di cose molto interessanti da dire.

La caratteristica più peculiare di 61 Cygni è il suo alto moto proprio, che attirò l’attenzione degli astronomi sin dal XIX secolo. Ovvero, secondo gli osservatori del tempo la stella si muoveva in cielo molto più rapidamente delle altre, e quindi doveva essere molto vicina a noi.

L’elevato moto proprio, il più alto sino ad allora rilevato, rese 61 Cygni l’oggetto ideale per tentare la determinazione della sua distanza tramite il metodo della parallasse. La difficile misura fu compiuta nel 1838 dall’astronomo tedesco Friedrich Bessel e permise di ottenere un valore di 10,4 anni luce, molto vicino al valore odierno di 11,4. Insomma, la piccola 61 Cygni, che è una stella di quinta grandezza, fu la prima di cui si riuscì a misurare la distanza dalla Terra. Merita sicuramente una visita (la posizione è segnata sulla mappa di questo mese), anche perché è una facile doppia, separabile anche con un piccolo telescopio.

SAPEV I CHE...

• Nel 2007 alcuni astronomi hanno scoperto che i “pilastri” di M16 sono stati probabilmente spazzati via da una vicina esplosione di supernova avvenuta circa 6000 anni fa. E poiché la distanza di M16 è di 7000 anni luce, ce ne accorgeremo solo tra un altro millennio.

!

ASTROLABIO con

allegato