Le delegazioni statunitense e quella babilonese, che si stanno incontrando in questi giorni in Helvetia, hanno per tema del confronto due questioni: quella relativa al Grande Attrattore, e quella, non meno spinosa, che riguarda il metodo geometrico della parallasse trigonometrica, calcolo fondamentale per il pedaggio delle navi nello stretto di Hormuz.
Se non avete ancora sentito parlare di queste questioni è perché non seguite il dibattito televisivo su questo tema verso le tre del mattino. Lascio per altra occasione la questione del Grande Attrattore e vediamo in dettaglio che cos’è il metodo geometrico della parallasse trigonometrica, che tanto incide sulla nostra bolletta energetica.
La distanza tra le galassie e gli oggetti celesti più piccoli viene determinata in base alla loro luminosità. Nel caso delle Nubi di Magellano, due galassie nane satelliti della Via Lattea, questo calcolo costituisce la base per determinare le distanze di altri oggetti. Esse fungono da galassie di riferimento.
Le stelle variabili, ossia stelle che periodicamente aumentano e diminuiscono di luminosità, si trovano principalmente nelle Nubi di Magellano. Le Nubi di Magellano (più precisamente, la Piccola Nube di Magellano e la Grande Nube di Magellano) sono le due galassie più vicine alla nostra galassia; sono facilmente visibili a occhio nudo dall'emisfero australe in una notte serena, ma non dall’Europa.
Il cielo notturno ci appare in due dimensioni: vediamo principalmente punti o zone di diversa luminosità e colore su uno sfondo scuro, e lo spazio profondo ci appare come un gigantesco dipinto. In molti casi, inizialmente non sappiamo quanto siano effettivamente distanti gli oggetti, perché stelle, pianeti o nebulose possono apparire più luminosi sia perché brillano effettivamente con maggiore intensità, sia perché sono più vicini a noi.
Agli inizi del XX secolo, i calcoli complessi per scopi scientifici e tecnici venivano eseguiti da donne, la maggior parte delle quali era, inevitabilmente, mal pagata. Tra queste, l’astronoma americana Henrietta Swan Leavitt, che faceva parte delle Harvard Computers, un gruppo di donne impegnate nel calcolo ed elaborazione dei dati per l’Osservatorio dell’Harvard College.
Il compito delle “donne computer” di Harvard era proprio quello di mappare le stelle variabili. Durante la catalogazione, Leavitt scoprì un gran numero di stelle variabili precedentemente sconosciute nelle Nubi di Magellano. Nel 1912, stabilì finalmente una correlazione diretta tra la frequenza di lampeggio di queste stelle e la loro luminosità assoluta. Questa correlazione si rivelò di fondamentale importanza per tutta l’astrofisica.
Per alcuni oggetti, la loro distanza dalla nostra posizione può essere determinata utilizzando il cosiddetto metodo della parallasse. Il metodo della parallasse è una tecnica geometrica usata in astronomia per calcolare la distanza degli oggetti celesti più vicini (funziona solo con telescopi potenti e solo per corpi celesti relativamente vicini, ossia non è applicabile alle galassie distanti). Sfrutta lo spostamento apparente di un oggetto rispetto a uno sfondo più lontano quando viene osservato da due posizioni differenti.
Gli oggetti appaiono leggermente spostati quando vengono osservati in momenti diversi e quindi da angoli diversi. La Terra orbita attorno al Sole a metà ogni sei mesi, quindi quando un particolare oggetto viene osservato nuovamente dopo questo periodo, viene visto da una direzione e un angolo leggermente diversi. Confrontando queste due osservazioni, è possibile calcolare la distanza assoluta dalla stella in questione.
Calcolare come? Dalla differenza di posizione angolare si calcola l’angolo di parallasse (un calcolo che io non saprei fare). Conoscendo la distanza tra i due punti di osservazione (il diametro dell’orbita terrestre) e usando la trigonometria, si ricava la distanza della stella.
Conoscendo la luminosità assoluta di una stella lampeggiante, è possibile determinarne con precisione la distanza da noi. Questi dati possono essere confrontati con i valori di luminosità di altri oggetti nelle vicinanze e, su questa base, gli astronomi possono tentare di stimare le distanze. Tuttavia, questo metodo presenta un problema: le misurazioni possono contenere errori. Le stime basate su misurazioni, che a loro volta si basano su stime, contengono anch’esse tali errori. La probabilità di errore aumenta con ogni ulteriore derivazione. Pertanto, la determinazione delle distanze degli oggetti nelle Nubi di Magellano può avere un impatto significativo su ampie parti dell’astrofisica. Per questo motivo, questa disciplina presta particolare attenzione alle galassie di riferimento.
Di recente, le Nubi di Magellano sono tornate a essere oggetto di intense ricerche, questa volta non sulla luminosità delle stelle, bensì sulla loro direzione di movimento. Si è scoperto che le Nubi di Magellano interagiscono gravitazionalmente in modo tale da perturbare il moto delle stelle. Anche una piccola perturbazione può accumularsi nel corso di milioni di anni e avere un effetto significativo. La piccola Nube di Magellano, a quanto pare, non ruota sul proprio asse, come si ipotizzava in precedenza. Le stelle sembrano invece allontanarsi l’una dall’altra. Non è ancora chiaro se questo movimento porterà alla dissoluzione della galassia, ma in ogni caso, le dinamiche interne del sistema stellare sono più complesse di quanto si pensasse.
(*) Posto che le distanze nello spazio sono enormi, gli astronomi hanno definito un’unità di misura basata proprio su questo metodo: il parsec. Un parsec (circa 3,26 anni luce) è la distanza alla quale si troverebbe una stella con un angolo di parallasse di un solo secondo d’arco. Gaia, la sonda astrometrica dell’Agenzia Spaziale Europea, lanciata nel 2013, ha rivoluzionato l’astronomia misurando posizioni, distanze e moti di oltre un miliardo di stelle con una precisione fino a 100 volte superiore a Hipparcos, il precedente telescopio spaziale.
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