AAVSO
Un Telescopio
Virtuale per
l’Osservazione
di Stelle Variabili
Impara come
divertirti nel fare
osservazioni di
stelle variabili!
In caso di difficoltà...
Se durante questa
dimostrazione
dovessi avere un
qualsiasi
problema, chiedi di
fermarla e di avere
altre spiegazioni.
ed ora,
cominciamo!
telescopio newtoniano di 44 cm
di Lew Cook (socio AAVSO)
Benvenuti al telescopio
virtuale dell’AAVSO!
imparerai come fare
una misura utile per la
ricerca:
la magnitudine stellare
imparerai anche quanto
piacevole possa essere
fare scienza dal proprio
balcone o giardino!
Cosa imparerai
Questa esperienza di
studio necessita di
almeno 15 minuti.
Oltre alla stima della
luminosità di una
stella, imparerai come
trovare una stella
variabile con le carte
dell’AAVSO.
Le supernovae sono stelle Variabili!
Cosa imparerai
Vedremo come dati
scientifici possono
essere usati anche se
contengono “errori”.
Imparerai come le tue
osservazioni possano
essere veramente
importanti, e come
migliorarle nel tempo.
Constant (comparison) star
Variable star
Dati di luminosità stellare ottenuti con un
CCD dal Socio AAVSO Lew Cook
L’Astronomia necessita di dati!
Il cielo è pieno di
oggetti interessanti
da osservare.
Ma la semplice
osservazione di tante
bellezze spesso da
sola non consente di
rispondere alle molte
domande che
l’Universo ci pone.
Hubble Space Telescope
Le teorie in Astronomia
necessitano di dati!
La misura della
luminosità delle
stelle è stata ed è
alla base di molte
scoperte che gli
astronomi hanno
fatto sull’Universo
e per confermare
o per suggerire
teorie scientifiche.
(Time)
I dati sono l’informazione
ottenibile dagli strumenti
Gli astronomi usano
vari tipi di strumenti per
eseguire la misura della
luminosità delle stelle.
Il risultato di questo tipo
di misura viene
chiamato dato
fotometrico.
La fotometria è quindi
sinonimo di misura
della quantità di luce.
I tuoi occhi sono il tuo
strumento fotometrico
Tra poco inizierai ad
usare i tuoi occhi e ad
imparare una tecnica
particolare per
eseguire misure
fotometriche.
La tecnica è chiamata:
interpolazione delle
magnitudi.
Cos’è l’interpolazione?
L’interpolazione è una
procedura di stima
basata sulla
comparazione di una
grandezza incognita con
due valori noti, uno più
piccolo e l’altro più
grande.
L’interpolazione è un
fatto quotidiano che
ognuno di noi usa
incosciamente!
Interpolazione
L’indicatore del livello di
benzina del serbatoio
della tua auto è tra 1/4 e
vuoto.
Tu interpoli e la misura
risultante è 1/8 di
serbatoio pieno:
è tempo di fare benzina!
1/2
1/4
3/4
V
P
Interpolare la magnitude stellare
Fare una stima di
luminosità di una
stella in teoria è
facile ma richiede
un pò di pratica.
Noi chiamiamo la
misura della
luminosità delle
stelle magnitudine.
Interpolazione della magnitudine
Noi stimiamo la
luminosità delle
stelle variabili
usando almeno due
stelle di
magnitudine nota:
una più luminosa
della variabile, l’altra
meno luminosa. Tali
stelle sono dette
stelle di confronto.
La galassia in Andromeda (C. Pullen)
Interpolazione della magnitudine
Come nell’esempio
dell’indicatore del livello
di benzina, se la
luminosità di una stella
variabile sembra circa a
metà tra la luminosità di
due stelle di confronto,
l’una di magnitudine 5.0 e
l’altra di magnitudine 6.0,
quale sarà la magnitudine
della stella variabile?
La nebulosa del Granchio
(foto C. Pullen)
Interpolazione della magnitudine
Giusto! - la
magnitudine tra 6.0
e 5.0 è
5.5!
Come trovare una stella variabile
L’AAVSO ha pubblicato
migliaia di carte celesti
usate per rintracciare e
stimare la magnitudine
delle stelle variabili.
Poiché tutti gli
osservatori dell’AAVSO
usano le stesse carte, i
risultati ottenuti sono
ripetibili e comparabili
tra di loro.
Come trovare una stella variabile
Una copia della carta celeste
che tra poco userai è riportata
qui di fianco.
E’ la carta per identificare e
stimare la stella variabile W
Cygni, una stella luminosa che
puoi osservare anche con un
semplice binocolo.
Prima di tutto, facciamo
qualche prova su come fare
l’interpolazione e su come
usare la carta celeste.
Stella variabile e stelle di confronto
Vedi l’esempio riportato qui di
lato. La variabile è indicata
con il crocicchio.
La magnitudine di ogni stella
di confronto è riportata sulla
carta vicino ad ognuna di essa
(64, 51, 91, etc.).
Variable
I punti decimali potrebbero
indurre in errore
Le magnitudini delle stelle
sono riportate come
numero formato da una
parte intera ed un
decimale. Sulle carte, però,
il punto non è stampato
per evitare che venga
scambiato per una stella.
Così, le magnitudini
stampate sono realmente
pari a 6.4, 5.1, 9.1, etc.
Variable
Un grande numero per magnitudine è stella
debole, un grosso punto è stella luminosa!
Variable
Più luminosa è una
stella, più piccolo è il
numero che ne indica
la magnitudine.
La magnitudine di 5.1
indica una stella più
luminosa di una di 6.4.
Sulla carta, nota che la
stella più luminosa è
indicata con un punto
più grosso.
Fai la tua prima stima
Ordina le stelle secondo la
loro luminosità. La variabile
è più luminosa o più debole
della stella più luminosa
(5.1) della carta?
PIU’ DEBOLE!
Variable
Fai la tua prima stima
La variabile è più luminosa
o più debole della stella più
luminosa successiva (6.1)?
PIU’ DEBOLE!
Variable
Fai la tua prima stima
La variabile è più luminosa
o più debole della stella più
luminosa successiva (6.4) ?
PIU’ LUMINOSA!
Variable
...e torniamo quindi all’indicatore del
serbatoio della benzina!
Così, la variabile è più
luminosa della stella di 6.4
ma meno di quella di 6.1.
Che dobbiamo fare con
questi numeri?
INTERPOLARE!
Variable
L’interpolazione é una
supposizione “ragionata”
La luminosità della stella
variabile è tra 6.4 e 6.1.
Quindi la stima dovrebbe
essere 6.2 oppure 6.3.
Ma quale dei due valori è
quello giusto?
Variable
Usa il tuo intuito!
Potresti, ad una più attenta analisi, rilevare che la luminosità
della stella variabile sia un pò più elevata di giusto
la metà tra la luminosità delle due stelle di confronto:
la tua stima sarà quindi pari a 6.2!
Se, invece, ti sembra meno luminosa, la stima sarà di 6.3.
Non pensare
troppo alla stima!
Segui direttamente
la sensazione
luminosa rilevata.
La tua abilità a
seguire il tuo
intuito è la
risposta migliore
e si affinerà
con la pratica.
Fai la tua prima stima
Qualunque sia stata la
tua stima finale,
congratulazioni per la
tua prima osservazione
di una stella variabile!
Ricordati di scrivere
ogni risultato sulla
scheda osservativa
dell’AAVSO.
Perchè la chiamiamo
Differenti persone che osservano la stessa
stella con il medesimo metodo produrranno
differenti stime di magnitudine. Ognuno di noi
vede il mondo in maniera differente e... molto
personale!
Comunque, tutte le stime sono “giuste”!
In campo scientifico non c’è una risposta
assoluta ad una misura.
Tutte le misurazioni di grandezze naturali
sono affette da una approssimazione che
chiamiamo errore o rumore.
...ed io che pensavo che gli scienziati
producessero solo misure esatte!
In scienza un dato non
potrà mai essere esatto,
specialmente in
Astronomia. Invece, tutte le
misure sono stime ottenute
con una certa precisione.
La cosa importante è quindi
capire con quale precisione
è stata eseguita una certa
misura.
Precisione dei dati osservativi
Il grafico sulla destra
riporta una parte dei
dati dell’AAVSO che
mostrano la variazione
di luminosità nel tempo
della stella W Cyg, che
è una stella variabile
nella costellazione del
Cigno.
Questo grafico è
chiamato curva di luce.
Precisione dei dati osservativi
W Cygni cambia di
luminosità circa ogni
quattro mesi.
Ogni punto sul grafico
rappresenta una misura
fatta da un osservatore
dell’AAVSO. L’AAVSO
ha registrazioni di stime
di luminosità di alcune
stelle fatte sin dal 1911!
Anche tu potrai fare
delle misure come
queste!
Precisione dei dati osservativi
La magnitudine è
riportata sull’asse
Y (quello verticale).
Il giorno e l’ora
dell’osservazione,
indicati come
Giorno Giuliano,
sono riportati
sull’asse X (quello
orizzontale).
Precisione dei dati osservativi
Puoi ora vedere il
risultato della presenza
di errori nella stima di
magnitudini.
Nota che la curva di
luce non è una linea
continua...
...piuttosto, essa è
costituita da una larga
banda, risultato
dell’insieme delle
osservazioni individuali.
Ogni stima è importante!
Gli astronomi ed i fisici
possono usare anche i
dati con il loro errore per
imparare molte cose su
come sono fatte le stelle.
Con l’esperienza, gli
osservatori visuali
possono stimare la
luminosità di una stella
con una precisione vicina
a 0.1 magnitudini.
La variabile SS Cygni in un
disegno di fantasia
Non esistono stime perfette!
Le tue osservazioni sono
stime perchè ognuno ottiene
per lo stesso oggetto
osservato un risultato
differente, anche se di poco.
Tu non ti devi preoccupare
di essere perfetto! Devi solo
fare attenzione e mettere
cura nelle osservazioni.
La pratica osservativa ti
aiuterà tanto!
Vuoi provare ancora?
Prova
ancora!
La nebulosa “Occhio del Gatto” (HST)
Ancora pratica osservativa
Questa volta procedi a
stimare la luminosità
della stella variabile
nelle immagini B e C.
Queste immagini
sono state ottenute
in diversi momenti
della curva di luce.
Riporta le due stime
sulla scheda
osservativa.
Come è andata?
La seconda e
terza volta è stato
più facile,
non é vero?
Sei pronto per
fare una stima di
una stella vera?
Proviamo!
W Cygni
Ora faremo due
stime di una stella
variabile semiregolare: W Cygni.
Per far ciò, usa la
carta celeste che ti
è stata data.
Dov’è la stella W Cyg?
Ma stai scherzando!
Ci sono tante stelle
nella foto (e nel campo
del telescopio...)!
E’ necessario che tu
impari a fare lo “star
hopping” (letteralmente,
saltarellare tra le stelle)
sulla stella che stai
cercando. Ma è facile,
basta provare!
Ecco ora come si fa....
Prima stima di W Cyg
Guarda bene la carta
AAVSO di W Cyg.
Tienila in modo che
essa sia girata di
circa 45° in senso
orario (sulla destra),
in modo da farla
coincidere meglio
con l’immagine
fotografica.
Perchè è necessario ruotare la carta?
Il modo in cui un
gruppo di stelle si
presenta al
telescopio o alla
stessa osservazione
ad occhio nudo
cambia in base al
tipo di telescopio,
alla stagione ed
all’ora
dell’osservazione.
?
Perchè è necessario ruotare la carta?
Fare coincidere
l’immagine del cielo
con la carta celeste è
qualcosa che
imparerai durante
l’osservazione
normale, con la
pratica.
Ma ora torniamo alla
nostra stima!
Trovare i punti di riferimento
Trova i seguenti oggetti
sulla carta, nell’ordine:
1) M39 (ammasso stellare);
2) La stella di confronto 53
ed una linea di stelle che
puntano da questa verso
Sud;
3) Ro Cyg, indicata con la
lettera greca che
rassomiglia ad una “p”;
4) W Cyg
Ecco
un aiutino...
M39
La stella 5.3 con il
gruppo allineato verso
Sud
Ro Cyg
W Cyg
Trovare i punti di riferimento
Questo è il modo di fare lo
“star hop”: dall’oggetto
più semplice da trovare
sino alla stella variabile.
Ora, torniamo di nuovo
alla foto!
Rivedremo l’immagine a
schermo pieno e
mostreremo i riferimenti
appena trovati sulla carta
celeste.
M39
W Cyg
53 confronto con l’allineamento di stelle
Ro Cyg
Puoi trovare
ora i
riferimenti da
solo?
Vedi poi se
puoi trovare
da solo le
stelle di
confronto.
Le hai trovate?
Qui sono
riportate
alcune
stelle di
confronto.
74
55
67
59
Ne sai
trovare
altre?
Ora che hai
trovato le stelle
di confronto,
procedi a
stimare la
magnitudine di
W Cyg.
Riporta la stima
sulla scheda
osservativa
La variabile è indicata
da un pointer, giusto
per facilitarne
l’identificazione
Come è andata?
Sei stato in grado di
eseguire la stima?
Se non ci sei riuscito
o hai avuto probemi
nel trovare le stelle di
confronto, allora
chiedi un aiuto prima
di proseguire per la
prossima (ed ultima)
stima.
Qui è una foto
di W Cyg presa
82 giorni dopo
la precedente.
Esegui un’altra
stima di
magnitudine.
Riporta il
risultato sulla
scheda.
Se hai problemi a
trovare le stelle,
vai avanti.
Ti aiuta un
po’ il
pointer?
Nota che la foto
non è uguale a
quella ripresa in
Aprile.
La ragione risiede
nelle condizioni
del cielo che
cambiano di mese
in mese, di
stagione in
stagione.
Ciò rende lo
studio delle stelle
variabili molto più
intricante ed
avvincente!
Come è andata?
E’ stato più facile
eseguire le stime?
Hai avuto meno
difficoltà a trovare
W Cyg e le stelle di
confronto?
La pratica aiuta
realmente, anche
in Astronomia!
Controlla ora le tue stime…
Sulla destra è riportata
una parte della curva di
luce di W Cyg costruita
in base ai dati degli
osservatori
dell’AAVSO.
Le due date nelle quali
sono state riprese le
foto impiegate per la
tua stima sono riportate
con le linee
tratteggiate.
19 Luglio
28 Aprile
Controlla ora le tue stime…
Il 28 Aprile le stime
registrate ricadevano
nell’intervallo tra le
magnitudini 6.3 e 5.7.
Il 19 Luglio le stime
registrate ricadevano
nell’intervallo tra le
magnitudini 7.3 e 6.4.
19 Luglio
28 Aprile
…cosa ne pensi?
Come sei andato in
queste stime
“virtuali” in confronto
agli altri osservatori
dell’AAVSO?
Se una o tutte le tue
stime sono risultate
fuori dall’area dei
risultati riportati, ti
chiedi il perchè?
19 Luglio
28 Aprile
Se le tue stime sono risultate differenti da
quelle degli osservatori dell’AAVSO...
La pratica aiuta.
Alcuni osservatori
dell’AAVSO hanno
eseguito migliaia di
stime!
Tu stai osservando ad
un computer, non al
cielo reale!
Comunque, hai
appena imparato ad
eseguire una stima di
magnitudine stellare!
L’osservazione delle stelle variabili qualche
volta può essere una vera sfida...
Tu stai insegnando ai tuoi occhi a
vedere il cielo in maniera nuova!
Molti osservatori hanno
bisogno di tempo prima
di riuscire a rilevare
piccole differenze in
luminosità tra le stelle.
E’ necessario fare
pratica, ma alla fine
avrai la possibilità di
godere meglio delle
bellezze del cielo, anche
se non sono stelle
variabili!
Comunque sia, sei un vincitore!
Benchè questo
non sia stato nè un
concorso nè una
gara, comunque
confronta le tue
stime con quelle di
altri osservatori e
vedi cosa hai fatto.
Sia noto a tutti
che oggi...
Io ho imparato come
effettuare la stima
della luminosità di
una stella
variabile!
Allora, cosa hai imparato?
Hai imparato come
trovare una stella
variabile (ma anche
qualsiasi altro
oggetto celeste) e le
stelle di confronto
con l’uso delle carte
dell’AAVSO e la
tecnica chiamata
“star hopping”.
Allora, cosa hai imparato?
Hai poi imparato a
stimare la luminosità
di una stella usando
una tecnica chiamata
interpolazione della
magnitudine.
Allora, cosa hai imparato?
Hai infine imparato che i tuoi
dati possono avere valore
scientifico anche se stai
impiegando una tecnica
osservativa visuale, in
quanto gli astronomi
possono elaborare
questi dati con metodi
statistici quando sono
originati da più osservatori
indipendenti per lo stesso
oggetto celeste.
Ed ora, come posso continuare?
L’osservazione delle stelle
variabili può essere
piacevole e riconosciuta a
livello internazionale!
Chiedi in Associazione
ulteriori informazioni sui
programmi osservativi
nazionali ed internazionali.
Collegati al sito dell’AAVSO
(www.aavso.org) per avere
programmi osservativi e
relative carte celesti.
L’osservazione delle
stelle variabili è piacevole!
Il cielo stellato, con i suoi
cambiamenti, è qualcosa che
ti affascinerà per gli anni a
venire!
Potrai anche imparare ad
usare nuovi sistemi di stima
della luminosità stellare
impiegando tecnologie più
sofisticate, col CCD o col
fotometo, oppure analizzare
i tuoi dati come fanno gli
astronomi!
Stelle di confronto attorno ad una
nuova stella variabile
(US Naval Observatory Photo)
Aiuta gli astronomi professionisti
I componenti
dell’AAVSO partecipano
con la NASA ed altri
astronomi professionisti
nelle loro ricerche.
Pensa che un giorno
l’Hubble Space
Telescope potrebbe
puntare ad una stella a
seguito delle tue
osservazioni!
L’AAVSO può aiutarti a crescere
come osservatore di stelle variabili
L’AAVSO offre
numerosi servizi
gratuitamente, come le
carte celesti,
direttamente dal suo
sito Web
(www.AAVSO.org)
L’iscrizione all’AAVSO
dà diritto ad altri
vantaggi:
Programma di tutoraggio
Tra i vantaggi per i Soci
dell’AAVSO è incluso un
programma di tutoraggio
che prevede l’incontro
con un osservatore
esperto di stelle variabili
rintracciabile nelle tue
vicinanze. Potrai così
imparare tantissimo in
una sola sera di
osservazioni!
Pubblicazioni, riunioni ed altro!
L’AAVSO inoltre offre
un notiziario, riunioni
due volte all’anno, una
rivista, un gruppo di
discussione in
Internet, progetti
speciali per gruppi di
osservatori ed altre
cose per aumentare il
tuo piacere di fare
Astronomia.
Per entrare in contatto con
l’AAVSO:
Speriamo che l’osservazione delle stelle
variabili ti offra lunghi anni di piacere
“astronomico”!
La stima della magnitudine stellare: primo
passo nello studio delle stelle variabili
Adattato da Hands-On
Astrophysics: Variable Stars
in Science, Math, and
Computer Education di
Janet A. Mattei et al., 1997
Presentazione in
PowerPoint a cura di Chuck
Pullen, AAVSO
Traduzione in italiano a cura
di Edgardo Filippone,
Unione Astrofili Napoletani
Contributi e ringraziamenti
Janet A. Mattei,
Direttore, AAVSO
Kerriann Malatesta,
Assistente tecnico,
AAVSO
Lew Cook, AAVSO
Lance Shaw, AAVSO
Dan Kaiser, AAVSO
Victor, Nancy, e Kyle
Jewhurst
Christine Miller,
California State
University,
Sacramento
...e a tutti quelli
che sono stati
coinvolti nel test
delle prime
versioni di questa
presentazione!
