ASTRONOMIA: i fenomeni del cielo e la loro comprensione Corso di aggiornamento svolto in collaborazione con il Servizio per lo Sviluppo e l’Innovazione del Sistema Scolastico e Formativo della Provincia Autonoma di Trento. MODULO 4 GLI STRUMENTI DELL’ASTRONOMIA 12 dicembre 2008 [ Museo Tridentino di Scienze Naturali – Museo G. Caproni. Trento, 12 dicembre 2008 ] [Anno scolastico 2008/09 Corso di aggiornamento per docenti “ASTRONOMIA: i fenomeni del cielo e la loro comprensione, fra teorie e osservazione” Venerdì 14 novembre, ore 16.30 -19.00, Museo G. Caproni Il Sistema Sole, Terra, Luna Venerdì 21 novembre, ore 16.30 -19.00, Museo G. Caproni La Terra e i suoi fratelli: il Sistema Solare. Venerdì 5 dicembre, ore 16.30 -19.00, Museo G. Caproni Le stelle e la loro evoluzione. Venerdì 12 dicembre, ore 16.30 -19.00, Museo G. Caproni Gli strumenti dell’astronomia Venerdì 19 dicembre, ore 20.30 - 22.30 Osservazione del cielo ad occhio nudo e con i telescopi [ Museo Tridentino di Scienze Naturali – Museo G. Caproni. Trento, 12 dicembre 2008 ] GLI STRUMENTI DELL’ASTRONOMIA [ Misurare ] Ma come posso “misurare” un pianeta o una galassia lontana? Devo raccogliere delle informazioni Come ci arrivano alcune informazioni da astri lontani ??? Tramite la LUCE !!! Che cos’è la luce ??? Una propagazione di energia L’energia non si crea e non si distrugge! Si può solo trasformare da una delle sue forme ad un’altra. La luce trasporta energia durante la sua propagazione. Qual è la velocità di propagazione della luce??? La velocità della luce!!! Quant’è il valore di questa velocità??? 299.792.458 m/s Una comoda unità di misura: ANNO LUCE [ly] 299792458 m/s x 60s/min x 60min/h x 24h/d x 365.25d/y = 9.460.730.472.580.800 m ~ 10 mila miliardi di km [ Il modello di radiazione elettromagnetica ] La radiazione elettromagnetica Le radiazioni elettromagnetiche possono avere lunghezze variabili dalle centinaia di km fino ai milionesimi di miliardesimo di metro !!! [ Il modello atomico ] [ Lo spettro elettromagnetico ] [ Onde Radio ] [ Microonde ] [ Raggi Infrarossi ] [ Visibile ] colore intervallo di lunghezza d'onda rosso ~ 700–630 nm arancione ~ 630–590 nm giallo ~ 590–560 nm verde ~ 560–490 nm blu ~ 490–450 nm viola ~ 450–400 nm [ Ultravioletti ] [ Raggi X ] [ Raggi Gamma ] Occhio Fossetta termica A R G O N N E O N [ Spettro Solare ] [ Luce e colore ] [ Interazione delle onde elettromagnetiche con l’atmosfera terrestre ] [ ONDE RADIO – La Croce del Nord ] [ RAGGI INFRAROSSI - Spitzer ] [ VISIBILE - Hubble ] [ ULTRAVIOLETTI - Galex ] [ RAGGI X - Chandra ] [ RAGGI GAMMA - Integral ] [ Effetto Doppler ] [ REDshift - BLUEshift ] Spettro del Sole Spettro di una galassia a 1miliardo di anni luce che si allontana a 21000km/s Oggetto Distanza in anni luce Spettro Temperatura [K] Colore Massa [M ] Raggio [R ] Luminosità [L ] 28000 - 50000 Blu-azzurro 16 - 150 15 fino a 1400000 9600 - 28000 Bianco-azzurro 3,1 - 16 7 20000 7100 – 9600 Bianco 1,7 - 3,1 2,1 80 5700 - 7100 Bianco-giallastro 1,2 - 1,7 1,3 6 4600 - 5700 Giallo 0,9 - 1,2 1,1 1,2 3200 - 4600 Arancione 0,4 - 0,8 0,9 0,4 1700 - 3200 Rosso 0,08 - 0,4 0,4 0,04 [Diagramma Hertzsprung-Russell ] [ I pianeti Extra-Solari ] [ Che cos’è un pianeta? ] Un pianeta è un corpo celeste che orbita attorno ad una stella (ma che non produce energia tramite fusione nucleare, ovvero non è esso stesso una stella), la cui massa è sufficiente a conferirgli una forma sferoidale e la cui fascia orbitale è priva di eventuali corpi di dimensioni confrontabili o superiori. [ Gli 8 pianeti del Sistema Solare ] [ Corpi minori e pianeti nani ] [ 7 tecniche principali ] 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Astrometria Velocità radiali (Effetto Doppler) Pulsar Timing Transito – Eclissi Microlenti gravitazionali Dischi circumstellari Osservazione diretta [ Risultati ottenuti ] AD OGGI 322 ESOPIANETI CONOSCIUTI + 54 da confermare Velocità radiali e astrometria: Transiti: Microlenti gravitazionali: Osservazione diretta: Emissione Pulsar: 303 pianeti 52 pianeti 8 pianeti 6 pianeti 5 pianeti [ Metodi di Ricerca ] METODI DI RICERCA [ 1. Astrometria ] [ 2. Velocità Radiali ] [ 3. Pulsar Timing ] [ Stella di Neutroni - Pulsar ] 5 x 1017 kg/m3 500 milioni di miliardi kg/m3 (acqua 1000kg/m3 , osmio 22610kg/m3) [ I RadioTelescopi ] [ 4. Transito - Eclissi ] Stella Pianeta Luminosità Tempo [ 5. Microlenti Gravitazionali ] [ 6. Dischi Circumstellari ] [ 7. Osservazione diretta ]