Distanza della
Galassia di
Andromeda
Introduzione
Misurare la distanza dei corpi celesti è
complicato. Per gli oggetti più vicini, come
la Luna e alcuni pianeti, si inviano segnali
radio e si calcola il tempo che impiega il
segnale a ritornare sulla Terra. Per le stelle
vicine è possibile ottenere misure di
distanza abbastanza accurate con il
metodo della parallasse.
Determinare la distanza degli oggetti
distanti diventa però molto difficile. Da
Terra possiamo misurare solo la
magnitudine apparente delle stelle e non
quanto esse siano realmente luminose.
Una stella piccola e poco luminosa, vicina
credevano che fossero isole piene di stelle,
galassie indipendenti e a distanze molto
elevate. Se questo fosse vero, il nostro
Universo sarebbe molto più grande di
quanto pensato in precedenza.
Senza un modo per determinare la
distanza di questi oggetti nebulari non era
però possibile risolvere il dilemma. Il primo
passo verso un metodo per la misura della
distanza venne da Henrietta Swan Leavit,
che nel 1912 studiò un gruppo di stelle
variabili chiamate „Cefeidi“. Queste stelle
cambiano la loro luminosità
periodicamente, con un periodo di alcuni
giorni. Leavitt trovò che il periodo della
variazione di luminosità era connesso con
la magnitudine assoluta della stella!
Quindi, conoscendo il periodo P di una
cefeide, si può utilizzare la seguente
formula per
assoluta M:
determinare
la
magnitudine
alla Terra, appare uguale a una stella
grande e molto luminosa, lontana dalla
M = -1.43 - 2.81 * log (P)
Terra.
Fino al XX secolo questo importante
Dove P eʼ il periodo misurato in giorni.
problema della determinazione delle
Ora conosciamo la reale luminosità della
distanze non aveva ancora trovato
soluzione. A quel tempo si era
maggiormente interessati a determinare la
stella e possiamo confrontare questo valore
con la magnitudine apparente m, che può
distanza delle cosiddette „nebulose“.
essere facilmente misurata. Sapendo
Scrutando il cielo erano stati infatti scoperti
quanto luminosa è la stella, e quanto
molti di questi oggetti diffusi. Alcuni
luminosa appare, possiamo calcolare il
astronomi pensavano che fossero nubi di
gas all'interno della nostra Via Lattea. Altri
cosiddetto modulo di distanza:
m – M = -5 + 5 log r
dove r è la distanza dell'oggetto misurata in
compaiono le posizioni degli oggetti del
parsec (1 parsec = 3.26 anni luce o 31 mila
catalogo, mentre a destra nella catasta di
miliardi di chilometri).
piani vediamo il simbolo del catalogo
Nel 1923 Edwin Hubble riuscì a osservare
(J.A+A 402.113). Ci sono due tabelle dati,
alcune Cefeidi nella galassia di Andromeda
scegliamo quella relativa alle cefeidi “table4”.
e, con questo metodo, determinare così la
Per renderci conto che effettivamente questi
sua distanza: era chiaramente un oggetto
dati sono relativi alla galassia di Andromeda
cerchiamo unʼ immagine del cielo.
distante fuori dalla nostra Via Lattea !
Misurare la distanza di M31
Apriamo la finestra per selezionare
dati/immagini e scegliamo
(Andromeda) con Aladin
AllskyImageOpticalDSS
Per misurare la distanza di Andromeda con
DSS colored
Aladin abbiamo innanzitutto bisogno di dati
Questa eʼ unʼimmagine di tutto il cielo prodotta
osservativi. Per utilizzare la relazione
da telescopi di circa 1.2 mt a Mt. Palomar ed
periodo - luminosità cerchiamo
in Australia. Scriviamo nella finestra
nell'Osservatorio Virtuale (VO) dati sulle
“Posizione” il nome della galassia : M31.
Cefeidi in Andromeda. Nel campo „oggetto“ scrivere „Andromeda“
Possiamo facilmente vedere che I dati delle
cefeidi sono localizzati in una zona del disco
di Andromeda ma sembrano non
corrispondere ad alcuna stella.
Individualmente le stelle di Andromeda non
sono visibili in una tale imagine, dovremmo
caricare unʼimmagine ad alta risoluzione del
telescopio spaziale Hubble.
(o „M31“). Poiché non sappiamo quale
Ora vogliamo esplorare in maggior dettaglio
catalogo contenga i dati che che ci
i dati del catalogo. Selezioniamo tutti gli
interessano, nel campo „autore, testo“
oggetti, nella finestra dei datii (sotto la
scriviamo „cepheid“. Cliccando su „inoltra“
finestra principale) vediamo le informazioni
iniziamo la ricerca.
sui dati del catalogo
Scegliamo il catalogo più recente: quello
„ID“ è l'identificatore della stella; „RAJ2000“
del 2003. Nella finestra principale di Aladin
e „DEJ2000“ sono l'ascensione retta e la
Carichiamo un catalogo da: File -> Carica catalogo astronomico -> Vizier
declinazione della stella. „Rcmag“ e „Icmag“
utilizzando il modulo di distanza.
sono la magnitudine apparente della stella
Ripetiamo quindi la procedura e usiamo
in differenti filtri. „DeltaRc“ è l'errore della
l'espressione
misura e „IcFile“ e „RcFile“ portano alle
(10^((${Icmag}-${M}+5)/5))*3.26
curve di luce dettagliate della stella
La moltiplicazione per 3.26 converte il
La colonna „Per“ riporta il periodo della
risultato da parsec in anni luce. La finestra
stella ed è una di quelle che ci interessano
dei dati di Aladin ora mostra la distanza di
maggiormente.
tutte le cefeidi.
Ora utilizziamo la relazione periodo-
Possiamo usare VOPlot per le informazioni
luminosità per calcolare la distanza delle
statistiche quail il valor medio e la dispersione.
stelle.
Notiamo che questo metodo è abbastanza
Innanzitutto, creiamo una nuova colonna
approssimativo. Per ottenere risultati esatti
nel catalogo:
è necessario determinare con precisione le
Catalogo -> aggiungi come nuova colonna
costanti della relazione periodo-luminosità
Nella finestra „calcolatore delle colonne“
in base ai filtri utilizzati per la misura della
inseriamo il nome della nuova colonna, per
luminosità.
esempio „M“, l'abbreviazione tradizionale
Calcolando il valore medio dei nostri
della magnitudine assoluta (possiamo
risultati otteniamo comunque un buon
ignorare i campi UCD e unità).
risultato: la galassia di Andromeda dista
Ora dobbiamo specificare come calcolare la
nuova colonna. Nel campo „espressione“
………………………..milioni di anni luce!
inseriamo la formula della relazione
periodo-luminosità:
(tratto da wwwas.oats.inaf.it/aidawp5 ) - 1.43 - 2.81 * log(${Per})
Conoscendo la distanza ed usando la trigonometria possiamo stimare il diametro di Andromeda, la galassia piu’ grande visibile nel nostro emisfero. Il diametro di Andromeda e’ Cliccando su „aggiungi nuova colonna“
Aladin effettua i calcoli e visualizza la nuova
colonna.
Abbiamo bisogno di una ulteriore nuova
colonna, in cui calcolare la distanza
……………………………….arcominuti, ovvero ………………………………. Kiloparsecs !
