IL PLANETARIO DEL GRUPPO ASTROFILI COLUMBIA Spesso la passione per l’astronomia nasce in una notte di Luna nuova, tanto meglio in montagna dove il cielo è più limpido. Una scia di luce, la Via Lattea, colpisce subito l’immaginazione, e la miriade di stelle osservabili ad occhio nudo fanno nascere una domanda all’osservatore: “Riuscirò mai ad orientarmi in questa immensità?”. La risposta può stare in un buon inizio, cercando di rintracciare in cielo le stelle più luminose e poi le costellazioni guida, magari con l’aiuto dei punti cardinali. E proprio a questo proposito viene in aiuto il Planetario che simulando il cielo stellato permette di familiarizzare facilmente con la volta celeste… IL PLANETARIO E’ una macchina in grado di simulare la posizione di oltre 3500 stelle, all’interno di una cupola di 6,7 m. (il planetario itinerante più grande d’Europa). Il "cuore" del planetario, un proiettore composto da una sfera al cui interno è posta una fonte luminosa. La luce fuoriesce da fori praticati sulla sfera, nei quali è posta una piccola lente, e si va a proiettare sulla cupola, per formare un insieme di punti luminosi e riprodurre così, il cielo stellato. Nella parte inferiore della macchina sono posizionati piccoli proiettori orientabili per Il Planetario allestito presso l'Area della Ricerca del C.N.R. di Bologna simulare la posizione dei pianeti, del Sole e della Luna. Inoltre è possibile rappresentare la Via Lattea e il cerchio dell’eclittica con l’indicazione dei mesi di transito del Sole, i punti di Solstizio e di Equinozio, l’Equatore Celeste e il cerchio meridiano di declinazione. Si può osservare il cielo da 40° Sud fino al Polo Nord e la rotazione apparente della volta celeste attraverso movimenti, comandati da un operatore attraverso una apposita consolle. Resoconto, Porte Aperte sulla Ricerca: Universo 2000 (a cura di B. Gualandi e C. Melis) Area della Ricerca del C.N.R., Bologna, Dicembre 2000 57 Una lezione al planetario E’ l’alba il Sole sorge ad est e con il passare delle ore si sposta in cielo arrivando a mezzogiorno per culminare sopra l’orizzonte sud. Intanto continua a muoversi fino a raggiungere l’orizzonte ovest all’ora del tramonto. Si tratta di un movimento apparente: non è il Sole che si muove in cielo, ma è la Terra che ruota sul proprio asse in 24 ore da Ovest verso Est. Gli antichi hanno creduto per secoli che la Terra fosse ferma al centro dell’universo e i pianeti, il Sole, la Luna e le stelle, ruotassero attorno ad essa (concezione geocentrica Tolemaica). Finchè non si dimostrò corretta la concezione di Copernico o eliocentrica proposta alla fine del XIV secolo, con la Terra in rotazione attorno al Sole assieme agli altri Un momento della visita al Planetario pianeti. Lentamente arriva la notte, appaiono dapprima le stelle più luminose e poi alla fine del crepuscolo astronomico, il cielo in tutto il suo splendore con oltre 2000 stelle visibili ad occhio nudo nel nostro emisfero. Gli antichi hanno proiettato in cielo le proprie fantasie, creando le costellazioni: figure immaginarie che rappresentano personaggi mitologici, animali, oggetti, ecc., raccontati in fantastiche storie ed eterne leggende. Iniziamo dal Grande Carro o Orsa Maggiore. Il primo nome gli è stato dato dai nostri antenati europei, i quali vedevano in sette stelle un carro composto da timone e rimorchio. Per gli antichi romani ognuna delle sette stelle rappresentava un bue, quindi sette buoi in latino sette buoi "septem triones", da cui il nome all’emisfero settentrionale. Gli arabi nello stesso gruppo di stelle immaginavano un corteo funebre: quattro stelle erano la bara e tre le vedove piangenti. I greci collegando altre stelle alle sette principali vedevano una grande orsa, che secondo la leggenda rappresentava la ninfa Callisto, trasformata in orsa da Giove per salvarla dall’ira di Giunone. Ora consideriamo la stella centrale del timone del Grande Carro: Mizar, che in realtà è una stella doppia; la sua compagna si chiama Alcor (in arabo: la prova). La coppia è visibile ad occhio nudo in condizioni ideali, addirittura dagli antichi era utilizzata per misurare la bontà visiva. Adesso spostiamoci alle stelle Dubhe e Merak che formano la parte Galassia M51 (Orsa Maggiore) posteriore del Carro e prolunghiamo la loro distanza di cinque volte, nella direzione indicata dal timone, arrivando alla stella più luminosa dell’Orsa Minore o Piccolo Carro : la Stella Polare. Una stella non particolarmente luminosa, ma molto importante per la posizione che occupa in cielo. Si tratta della stella che indica il Nord e più precisamente il Polo Nord Celeste, vale a dire quel punto in cielo verso cui si proietta l’immaginario asse di rotazione terrestre. Resoconto, Porte Aperte sulla Ricerca: Universo 2000 (a cura di B. Gualandi e C. Melis) Area della Ricerca del C.N.R., Bologna, Dicembre 2000 58 Con il trascorrere delle ore tutte le stelle ruotano attorno al Polo Nord Celeste e quindi alla Polare, descrivendo dei cerchi concentrici sempre più estesi, man mano che ci si allontana dalla Stella Polare apparentemente ferma. Utilizzando Dubhe e Merak del Grande Carro e oltrepassando la stella polare, arriviamo ad un singolare gruppo di stelle disposte a formare una "W" o "M" secondo il periodo dell’anno in cui la guardiamo. Si tratta della costellazione di Cassiopea, che secondo la mitologia classica rappresenta l’antica regina d’Etiopia seduta sul trono. Cassiopea era una regina molto vanitosa, ed un giorno osò considerarsi la più bella delle Nereidi, le ninfe del mare. Poseidone il dio del mare, adirato per l’affermazione, scagliò un mostro marino (rappresentato nella costellazione della Balena), a devastare le coste dell’Etiopia. Su consiglio dell’oracolo d’Ammone il popolo d’Etiopia decise di placare il mostro, donandogli in pasto la figlia della regina, Andromeda (una costellazione individuabile poco a sud-est di Cassiopea da due file di stelle). Andromeda fu incatenata ad uno scoglio, ma al sopraggiungere del mostro marino, intervenne per salvarla il guerriero Perseo (una costellazione a forma di "Y" rovesciata, posta nelle vicinanze), sul cavallo alato Pegaso, (inviduabile come un grande quadrato, accanto ad Andromeda). Perseo riuscì a pietrificare il mostro, sfruttando i poteri della testa di Medusa, e sposò la bella principessa. Galassia M31 (Andromeda) Il moto di rivoluzione della Terra attorno al Sole fa si che ogni stagione abbia il proprio cielo, e in Autunno sono le costellazioni della leggenda di Andromeda ad apparire sulla volta celeste. Per Natale domina la notte, sopra l’orizzonte Sud: la costellazione di Orione, il gigante cacciatore, con la luminosa Betelgeuse. Secondo la leggenda, Gea: la madre di Orione, offesa dalla crudeltà di questo nell’uccidere le sue prede, gli scagliò contro uno scorpione, che con il suo veleno lo uccise. Zeus commosso da quanto accaduto, pose in cielo Orione e lo Scorpione a formare due distinte costellazioni. Due cani accompagnano il cacciatore in cielo: il Cane Maggiore e il Cane Minore. Ad indicare la testa del Cane Maggiore abbiamo Sirio la stella più luminosa di tutto il cielo, mentre Procione indica la stella più luminosa del Cane Minore. In primavera utilizziamo di nuovo il Grande Carro (costellazione visibile tutto l’anno dall'Italia) per prolungarne il timone fino ad incontrare una luminosa stella rossa, Arturo, la stella più luminosa del Bifolco (il guardiano dei buoi). Spostiamoci ad est fino ad incontrare il Leone e la luminosa Regolo. Questa costellazione fa parte dello zodiaco (quella fascia di cielo attraversata dal Sole, dalla Luna e dai pianeti). Ad Ovest del Bifolco, incontriamo la piccola Corona Boreale, l’Ercole con l’ammasso di stelle: M13, ed il Grande Triangolo Estivo che d’Estate per buona parte della notte è proprio sopra la nostra testa, allo zenit. Il Triangolo Estivo non è una costellazione, ma si tratta semplicemente di tre stelle luminose (Deneb, Vega e Altair), facenti parte rispettivamente: del Cigno, della Lira e dell’Aquila. Se osserviamo da un luogo buio e con un cielo terso, ci accorgiamo facilmente che il Cigno e l’Aquila sono immersi in una fascia lattescente di luce; si tratta della Via Lattea, ovvero la nostra galassia, in cui ci troviamo con la Terra e il Sistema Solare. Resoconto, Porte Aperte sulla Ricerca: Universo 2000 (a cura di B. Gualandi e C. Melis) Area della Ricerca del C.N.R., Bologna, Dicembre 2000 59 Le Galassie sono isole di stelle, polveri e gas e popolano l’universo a miliardi; ad occhio nudo di galassie ne vediamo tre: la Galassia di Andromeda e le nubi di Magellano. Seguendo la scia della Via Lattea mentre si allarga sempre più verso Sud, arriviamo quasi all’orizzonte: stiamo osservando verso il centro galattico, nell’area di cielo corrispondente al Sagittario, un’altra delle tappe del Sole lungo lo Zodiaco. Una curiosità sta nel fatto che gli inglesi per agevolare i principianti, invece del centauro in quest’area del cielo vedono una "teiera", per la singolare disposizione delle stelle che la compongono. Ad Est del Sagittario troviamo lo Scorpione, con la brillante Antares. Ora immaginiamo di recarci al Polo Nord dove la Stella Polare è allo Zenit, cioè sopra alla nostra testa. Qui le stelle con il passare delle ore, chiaramente, continuano a ruotare attorno al Polo Nord Celeste, ma sono tutte circumpolari, cioè non sorgono e non tramontano mai. Il nostro pianeta ha un'inclinazione dell’asse di Nebulosa Trifida M20 (Sagittario) rotazione di 23° e mezzo, rispetto alla perpendicolare al piano del sistema solare. Per questo motivo le stagioni si alternano e al Polo Nord il Sole è presente in cielo per sei mesi, mentre per altri sei è sotto l’orizzonte. Per concludere immaginiamo di osservare il cielo notturno all’equatore, unica area della terra da dove col passare delle stagioni è possibile osservare tutte le stelle dei due emisferi. Volgiamo lo sguardo verso sud, e osserviamo in primavera una costellazione chiamata Croce del Sud, formata da cinque stelle luminose che indicano approssimativamente, la stella polare del Ammasso delle Plejadi (Toro) Sud, chiamata Sigma Octantis, purtroppo non luminosa come la stella polare. Vicino alla Croce del Sud troviamo il Centauro, con la sua stella più luminosa chiamata Alpha Centauri. Questa stella è multipla e una delle sue compagne, Proxima Centauri, è la stella più vicina alla Terra dopo il Sole, dista solamente 4,3 anni luce. Resoconto, Porte Aperte sulla Ricerca: Universo 2000 (a cura di B. Gualandi e C. Melis) Area della Ricerca del C.N.R., Bologna, Dicembre 2000 60