LA LUCE E LE ONDE RADIO
Astronomia
Quando sentiamo la parola “Astronomia” subito pensiamo alle recenti e bellissime immagini che si vedono in TV o sul web (o sul sito internet degli Astrofili Spezzini) ma cosa ci raccontano?
Ci parlano dell’universo, meraviglioso e immenso e fatto di miliardi e miliardi di stelle,
di pittoresche nubi di gas e di galassie di grandezza e forma diverse fra loro.
Ma come facciamo a comprenderle?
Come facciamo a capire tutte le informazioni che arrivano al nostro occhio?
Attraverso la luce? Come fa la luce a farci capire tutto ciò?
Cos'è la luce quindi?
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La Luce e l’ onda elettromagnetica.
La luce è un'onda elettromagnetica derivante dalle oscillazioni di campi elettrici e magnetici che si propaga nello spazio alla velocità più elevata possibile in natura ovvero poco meno di 300.000 chilometri al secondo.
Ogni onda è identificata da un valore unico di grandezza chiamato “lunghezza d'onda” e che corrisponde alla distanza tra due picchi successivi di onda; semplicemente lo chiamiamo “frequenza” ovvero il numero di oscillazioni in unità di tempo e che è inversamente proporzionale alla lunghezza d'onda.
In natura esistono diversi tipi di onde elettromagnetiche con diversi valori di lunghezza d’onda e di frequenza.
I nostri occhi, per esempio, sono sensibili solo a un tipo di luce, quella che normalmente chiamiamo luce visibile, ovvero quella che sappiamo che si scompone nei colori tipici dell'arcobaleno e che ci permette di godere del mondo a colori.
A ogni frequenza corrisponde un valore preciso di energia trasportata e visto che la frequenza e l'energia sono direttamente proporzionali, maggiore è la frequenza e maggiore sarà l'energia trasportata.
Sappiamo che esistono onde elettromagnetiche più “potenti” della luce visibile come
I raggi ultravioletti o i raggi X e i raggi gamma, ma ce ne sono anche di meno “potenti”, come ad esempio i raggi infrarossi (i telecomandi della tv) e le frequenze “radio” che conosciamo tutti (radio FM della macchina per esempio.)
Nel presente e nel passato, nasce la Radio Astronomia.
Per millenni si è studiato e usato solo la luce visibile ma ad oggi siamo in grado di sfruttare anche gli altri tipi di luce per svariati usi e applicazioni.
Se vogliamo osservare bene l'esterno della nostra mano usiamo alla luce visibile, una bella lampada o semplicemente la luce solare ma se sospettiamo una frattura useremo i raggi x per fare una radiografia o usando gli infrarossi per vederne la circolazione sanguigna o gli ultravioletti, per individuare germi e batteri.
Anche nello studio dell'universo l'osservazione delle diverse onde elettromagnetiche ci dà informazioni e ci permette di capire densità e composizione o la presenza eventuale di fenomeni altamente energetici.
Grazie ai ricevitori radio e grazie alla tecnologia spaziale l'astronomia moderna è profondamente cambiata e oggi lo studio delle frequenze ci porta a una migliore comprensione di eventi e di fenomeni spaziali; siamo passati dal solo studio di ciò che è visibile allo studio di ciò che è “visibile” tra i tanti tipi di luce che esistano in natura.
Nella nostra vita quotidiana le onde radio le usiamo per guardare la tv, per parlare al telefono, per chattare con gli amici su WhatsApp o per trovare un indirizzo sui navigatori in macchina.
Le onde radio di questo tipo le conosciamo bene, ma lo studio delle onde radio provenienti dal cosmo è iniziata poco meno di un secolo fa.
Fù un’antenna progettata per una compagnia telefonica americana e costruita per scoprire una possibile fonte di disturbo radio nelle trasmissioni radiofoniche che scoprì che i segnali che stavano studiando non erano di origine terrestre, ma provenivano dalla nostra galassia e in particolare dal centro della via lattea.
Così nasce ufficialmente la radioastronomia.
Da quel giorno la radioastronomia ha contribuito molto al progresso dell'astrofisica con
la scoperta di nuove classi di oggetti come le pulsar e i quasar, le radio galassie e le galassie attive.
Oggi sappiamo che lo “spazio vuoto” è in realtà popolato da molte specie molecolari alcune anche molto complesse e grazie alle osservazioni radio di rotazione delle galassie è stata data l'importante conferma sperimentale della teoria del big bang grazie alla misurazione della radiazione cosmica di fondo.
Una scelta giovane quella della Radio Astronomia, ma ricca di successi.
Si può osservare 24 ore al giorno poiché gli strumenti usati, i radiotelescopi, non sono sensibili alla luce diurna ma solo alle interferenze radio.
Le onde radio attraversano l'atmosfera senza grandi distorsioni e dunque i radiotelescopi possono essere posizionati sulla terra anche se per evitare le interferenze radio tipiche dei centri abitati sono spesso situate in luoghi molto isolati in cima a una montagna o negli altopiani isolati. Inoltre in molte frequenze si può osservare anche se il tempo meteorologico non è dei
migliori.