{"id":450,"date":"2021-08-17T12:04:55","date_gmt":"2021-08-17T10:04:55","guid":{"rendered":"https:\/\/astropills.it\/?p=450"},"modified":"2021-08-30T15:30:29","modified_gmt":"2021-08-30T13:30:29","slug":"come-vengono-misurate-le-distanze-nelluniverso","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astropills.it\/come-vengono-misurate-le-distanze-nelluniverso\/","title":{"rendered":"Come vengono misurate le distanze nell&#8217;universo?"},"content":{"rendered":"\n<p>In astrofotografia si parla spesso della distanza degli oggetti fotografati, ma come fanno gli astronomi a misurare le distanze di tali oggetti nell&#8217;universo?<\/p>\n\n\n\n<!--more-->\n\n\n\n<p>Gli astronomi misurano le distanze nello spazio avvalendosi di un insieme di metodi di misurazione che viene chiamato <strong><a href=\"https:\/\/it.wikipedia.org\/wiki\/Scala_delle_distanze_cosmiche\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">scala delle distanze cosmiche<\/a><\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p>Questo set di tecniche permette di misurare con precisione le distanze di pianeti, stelle, galassie, nebulose, quasar e altri oggetti celesti. Vedremo anche come ogni metodo pu\u00f2 essere utilizzato per determinati intervalli di distanza cosmica, in quanto <strong>non tutti i metodi sono applicabili<\/strong> su tutti gli oggetti. \ud83d\ude09<\/p>\n\n\n\n<p>Per la cronaca, se vi interessano gli approfondimenti di astronomia, ci sono <a href=\"https:\/\/astropills.it\/pillole-di-astronomia\/\">diversi video<\/a> che ho fatto a riguardo. \ud83d\ude42<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"Come vengono misurate le DISTANZE COSMICHE? Cos&#039;\u00e8 e come funziona la scala delle distanze cosmiche\" width=\"580\" height=\"326\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/XNJt05wM1DA?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Osservazioni radar<\/h2>\n\n\n\n<p>Per distanze fino a <strong>1 miliardo di Km<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p>Per misurare le distanze di oggetti all&#8217;interno del nostro sistema solare come ad esempio la luna o altri pianeti, vengono utilizzate onde radio che rimbalzano sulla superficie degli oggetti e ritornano sul nostro pianeta Terra. <strong>Maggiore \u00e8 la distanza e pi\u00f9 tempo le onde impiegano ad effettuare questo viaggio<\/strong>, dandoci la possibilit\u00e0 in tal modo di misurare qual \u00e8 la distanza in base al tempo T trascorso tra l&#8217;andata ed il ritorno del segnale.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/images.immediate.co.uk\/production\/volatile\/sites\/25\/2021\/03\/radarcon-moon-image-ed068b7.jpg?quality=90&amp;resize=620%2C427\" alt=\"The lunar south pole with colour-coded elevation and radar-based imagery. Credit: Radarcon 2008\"\/><figcaption>Il polo sud lunare basato sull&#8217;osservazione a mezzo radar.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Parallasse stellare<\/h2>\n\n\n\n<p>Per distanze fino a <strong>10.000 anni luce.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Questo metodo sfrutta un principio facilmente riproducibile dai nostri occhi umani. Osservate un oggetto con entrambi gli occhi, poi mettete una mano sul vostro occhio destro ed osservate la posizione di quell&#8217;oggetto. Successivamente fate la stessa cosa con l&#8217;occhio sinistro e vedrete che l&#8217;oggetto in questione sembrer\u00e0 essersi mosso. Questo effetto di prospettiva, chiamato effetto di parallasse, permette agli astronomi di osservare una stella due volte, <strong>a distanza di 6 mesi l&#8217;una dall&#8217;altra<\/strong>, e di calcolare cos\u00ec la distanza dal nostro pianeta.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" width=\"225\" height=\"225\" src=\"https:\/\/astropills.it\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/image.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-453\" srcset=\"https:\/\/astropills.it\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/image.png 225w, https:\/\/astropills.it\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/image-150x150.png 150w\" sizes=\"(max-width: 225px) 100vw, 225px\" \/><figcaption>Come avviene il calcolo mediante la parallasse stellare.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>Perch\u00e9 6 mesi? Perch\u00e9 cos\u00ec il nostro pianeta si trover\u00e0 nei due punti opposti della sua orbita di rivoluzione e questo permetter\u00e0 di misurare la parallasse stellare al meglio. Maggiore \u00e8 l&#8217;effetto di spostamento apparente, minore \u00e8 la distanza della stella.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Supernove di tipo I a<\/h2>\n\n\n\n<p>Quando siamo in presenza di <strong>un sistema binario<\/strong> nel quale una delle due stelle muore diventando una nana bianca con densit\u00e0 estremamente elevata, la fortissima gravit\u00e0 che si genera fa s\u00ec che cominci ad assorbire gas e materiale dalla sua stella compagna.<\/p>\n\n\n\n<p>Quando la massa della nana bianca supera quello che viene chiamato <a href=\"https:\/\/it.wikipedia.org\/wiki\/Limite_di_Chandrasekhar\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">limite di Chandrasekhar<\/a>, la stella collassa sotto il peso di tutto questo materiale assorbito. La pressione e la temperatura raggiungono valori elevatissimi, tanto da convertire carbonio ed ossigeno in ferro.<\/p>\n\n\n\n<p>Tutto ci\u00f2 d\u00e0 luogo ad una esplosione di una potenza inimmaginabile e questa stella diventa una supernova di tipo I (uno) a.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/b\/bd\/G299-Remnants-SuperNova-Type1a-20150218.jpg\/220px-G299-Remnants-SuperNova-Type1a-20150218.jpg\" alt=\"\"\/><figcaption>G299 \u00e8 un resto di supernova di tipo I a<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>Misurando con il modulo di distanza la differenza tra magnitudine assoluta ed apparente della nuova supernova, siamo in grado di determinare la distanza della stella. Il vantaggio delle supernove di tipo I a \u00e8 che hanno sempre la stessa luminosit\u00e0, perch\u00e9 il fenomeno che d\u00e0 loro vita \u00e8 sempre lo stesso. Inoltre queste esplosioni sono osservabili per enormi distanze cosmiche, al momento la supernova pi\u00f9 lontana misurata si trova a Z=1.9. \ud83d\ude42<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">La relazione di Tully-Fisher (TFR)<\/h2>\n\n\n\n<p>Per distanze fino a <strong>15.000.000 di anni luce.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Presentata da R. Brent Tully e J. Richard Fisher nel 1977, questa teoria esprime la relazione tra la luminosit\u00e0 intrinseca, proporzionale alla massa stellare, di una galassia a spirale e la sua larghezza di velocit\u00e0, ovvero l&#8217;ampiezza della curva di rotazione.<\/p>\n\n\n\n<p>Possiamo misurare la grandezza di alcune galassie quando il loro moto di rotazione avviene con un asse che punti nella direzione del nostro pianeta. Questo \u00e8 possibile perch\u00e9 lo spettro di emissione della galassia vedr\u00e0 una parte in blue-shift, quella che ruota verso il nostro pianeta, e una parte in red-shift, quella che ruota allontanandosi da noi. Maggiore \u00e8 la differenza e pi\u00f9 sar\u00e0 grande la galassia osservata.<\/p>\n\n\n\n<p>Possiamo successivamente misurarne anche la distanza una volta che la sua luminosit\u00e0 superficiale \u00e8 nota.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/b\/bb\/OffsetTF.png\" alt=\"\"\/><figcaption>Il grafico della relazione di Tully-Fisher per galassie a spirali e lenticolari.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>E&#8217; uno dei metodi pi\u00f9 complessi di capire da una prima lettura e personalmente vi dico che anche io ci ho messo diverso tempo per comprenderlo bene. \ud83d\ude00<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Variabili Cefeidi<\/h2>\n\n\n\n<p>Per distanze fino a <strong>100.000.000 di anni luce.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Si definisce Cefeide quel tipo di stella gigante che pulsa, aumentando e diminuendo il suo diametro con un periodo che pu\u00f2 variare da poche ore a centinaia di giorni.<\/p>\n\n\n\n<p>Questo nome deriva dalla stella prototipo delta Cephei, che \u00e8 la seconda stella di questo tipo che venne scoperta. La prima cefeide osservata in realt\u00e0 fu eta Aquilae, nella costellazione dell&#8217;Aquila.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-large\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/media.cheggcdn.com\/study\/cac\/caca6bbc-bf03-4cb0-979c-c0bc6183fa09\/509029-2.5-1PEI1.png\" alt=\"Cepheid Variable Stars\"\/><figcaption>Il grafico di variazione di magnitudine di delta Cephei.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>Le Cefeidi sono tra gli indicatori pi\u00f9 precisi di distanza nel cosmo e vengono chiamate in gergo <strong><a href=\"https:\/\/it.wikipedia.org\/wiki\/Candela_standard\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">candele standard<\/a><\/strong>. La distanza di tali Cefeidi \u00e8 difatti calcolabile con precisione confrontando le due misure di periodo e magnitudine apparente. Cos\u00ec facendo infatti si \u00e8 dedotto che per queste stelle il valore della luminosit\u00e0 corrisponde esattamente al valore del periodo. Questo metodo viene spesso utilizzato per calcolare la distanza delle galassie.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Redshift<\/h2>\n\n\n\n<p>Per distanze fino a <strong>10.000.000.000 di anni luce e oltre.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>La luce proveniente dalle galassie del nostro universo, mentre questo \u00e8 in espansione, subisce un&#8217;alterazione dello spettro luminoso che &#8220;shifta&#8221; verso il rosso. Questo avviene poich\u00e9 la lunghezza d&#8217;onda aumenta e l&#8217;energia dei fotoni decresce in maniera inversamente proporzionale. E&#8217; un fenomeno fisico che \u00e8 equiparabile all&#8217;effetto Doppler: se avete mai sentito una sirena di una macchina della polizia o di un&#8217;ambulanza in avvicinamento ed allontanamento, il principio fisico alla base \u00e8 il medesimo.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img decoding=\"async\" width=\"858\" height=\"895\" src=\"https:\/\/astropills.it\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/redshift_galaxyspectra.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-457\" srcset=\"https:\/\/astropills.it\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/redshift_galaxyspectra.jpg 858w, https:\/\/astropills.it\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/redshift_galaxyspectra-288x300.jpg 288w, https:\/\/astropills.it\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/redshift_galaxyspectra-768x801.jpg 768w\" sizes=\"(max-width: 858px) 100vw, 858px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>Quindi per misurare la distanza di galassie molto distanti, incluse quasar e blazar, analizzandone lo spettro di emissione possiamo procedere cos\u00ec:<\/p>\n\n\n\n<ol><li>Determiniamo il valore di redshift di emissione della galassia.<\/li><li>Moltiplichiamo il valore di redshift per la velocit\u00e0 della luce per determinare la velocit\u00e0 di allontanamento.<\/li><li>Tramite la costante di Hubble, che determina la velocit\u00e0 di espansione dell&#8217;universo, calcoliamo la distanza dalla Terra dividendo la velocit\u00e0 sopra calcolata per la costante.<\/li><li>Questo ci restituir\u00e0 un valore in megaparsec, baster\u00e0 moltiplicarlo per 3.262e+6 per ottenere il valore in anni luce.<\/li><\/ol>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Unit\u00e0 di misura astronomiche<\/h2>\n\n\n\n<p>Vediamo di seguito quali sono le unit\u00e0 astronomiche utilizzate, a cosa corrispondono e quando vengono usate.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Unit\u00e0 astronomiche<\/h3>\n\n\n\n<p>Una unit\u00e0 astronomica (AU &#8211; Astronomical Unit) equivale al raggio medio dell&#8217;orbita di rotazione terrestre attorno al sole. Viene utilizzata per distanze all&#8217;interno del nostro sistema solare.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Anno luce<\/h3>\n\n\n\n<p>Un anno luce (l.y. &#8211; light year) corrisponde alla distanza percorsa dalla luce in un anno di tempo ed equivale a circa 9.5 trilioni di chilometri. E&#8217; l&#8217;unit\u00e0 di misura con cui noi astrofotografi abbiamo a che fare pi\u00f9 spesso, visto che \u00e8 l&#8217;unit\u00e0 di misura per eccellenza utilizzata per descrivere la distanza cosmica degli oggetti.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Parsec<\/h3>\n\n\n\n<p>Il parsec \u00e8 un&#8217;unit\u00e0 di lunghezza astronomica e 1pc corrisponde a circa 3.26 anni luce.<\/p>\n\n\n\n<p>Il nome viene da <em>parallasse di un secondo d&#8217;arco<\/em> e corrisponde alla distanza dalla Terra di una stella che ha una parallasse annua di un secondo d&#8217;arco. E&#8217; basato sul metodo di calcolo di parallasse del quale parlavamo sopra e pertanto \u00e8 limitato ad oggetti relativamente vicini in scala cosmica. Kilo, Mega e Giga parsec non sono altro che unit\u00e0 superiori per esprimere mille, un milione e un miliardo di parsec. \ud83d\ude42<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Conclusione<\/h2>\n\n\n\n<p>L&#8217;universo \u00e8 un posto infinitamente grande e misurare le distanze degli oggetti pu\u00f2 essere estremamente complesso, considerando la scala del nostro genere umano!<\/p>\n\n\n\n<p>Tuttavia la scienza nei secoli \u00e8 riuscita a calcolare numeri e distanza un tempo impensabili e la speranza \u00e8 che nuovi metodi ci aiutino a dare risposte su quale origine abbia avuto il nostro universo.<\/p>\n\n\n\n<p>Fino ad allora ci limiteremo ad immortalarne la sua eterna bellezza. \ud83d\ude09<\/p>\n\n\n\n<p>Cieli sereni!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>In astrofotografia si parla spesso della distanza degli oggetti fotografati, ma come fanno gli astronomi a misurare le distanze di tali oggetti nell&#8217;universo?<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":455,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[60],"tags":[62,50,16,61],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v22.0 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Come vengono misurate le distanze nell&#039;universo? 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