SEZIONE ASTROFILATELIA - Raccontare lo spazio con il francobollo

Benvenuti a tutti gli astrolettori-filatelici,

oggi continuiamo a raccontarvi, attraverso buste e francobolli, alcuni degli avvenimenti più interessanti del mondo astronomico e astronautico. In particolare, in questo articolo, completeremo l’argomento che avevamo iniziato nello scorso, continuando a parlare delle principali tappe che hanno portato alla nascita e allo sviluppo dei telescopi che oggi giorno ci permettono di osservare le immensità del cosmo senza muoverci dal nostro piccolo, errante pianeta che chiamiamo casa.

Lo sviluppo degli strumenti di osservazione – Seconda parte

Ci siamo lasciati, nello scorso articolo, parlando di un signore che da autodidatta diventò uno dei maggiori costruttori di telescopi riflettori della sua epoca. William Herschel, dopo aver lasciato la carriera da compositore e musicista si dedicò completamente all’astronomia. Oltre al vitalizio di 200 sterline annue riuscì ad ottenere un finanziamento di 2000 sterline con il quale costruì il più grande telescopio mai realizzato prima; si trattava di un riflettore con il quale scoprì due dei satelliti di Urano e due dei satelliti di Saturno.

Si dovranno aspettare diversi anni prima che qualcun altro riesca ad osservarli nuovamente, questo a testimonianza della sua enorme capacità osservativa. Completato nel 1789, il telescopio aveva un apertura di 48” (122cm), una focale di 12 metri e forniva 1200 ingrandimenti. Lo specchio, sostenuto da una complessa struttura di legno, pesava circa 1000 kg  e per quell’epoca rappresentava una vera e propria meraviglia della tecnologia, risultava però poco utilizzabile a causa degli eccessivi ingrandimenti e dalla scarsa manovrabilità, tuttavia questo strumento gigantesco ripropose all’attenzione degli astronomi l’impiego dei telescopi a riflessione che erano stati accantonati a causa dei continui miglioramenti apportati ai rifrattori.

Altro tema di cui Herschel fu pioniere è sicuramente la galattografia; letteralmente il “disegno della galassia”. Quando diciamo pioniere lo intendiamo nel vero senso della parola, all’epoca non si sapeva dell’esistenza delle galassie che erano viste come delle nebulose, però si sapeva della presenza di tantissime stelle vicine al nostro Sole. Così Herschel pensò bene di contarle.

Tutte??? 😲

Ebbene si! Lui pensava che, se le avesse contate, e avesse determinato la loro posizione nello spazio, avrebbe potuto definire la forma della Via Lattea. Divise il cielo in 683 zone e iniziò a contare le stelle a campione. I risultati, anche se oggi, con le nostre conoscenze, ci fanno sorridere, furono considerevoli per l’epoca. Scoprì che la quantità di stelle era massima sul piano della galassia e minima lungo la perpendicolare al piano galattico. Arrivò a contare 300000000 di stelle (trecento milioni!!! Deve aver passato qualche notte col naso all’insù XD) e ipotizzò che fossero distribuite a forma di macina con un diametro di 7000 a.l. e larga 1300 a.l. Tra l’altro posizionò il Sole in una zona abbastanza periferica, cosa per niente scontata per il periodo. Certo le misure sono molto al di sotto della realtà, ma fu l’unico a tentare una simile impresa, dovremo aspettare circa 100 anni per avere risultati migliori.

In ogni caso, con il suo telescopio, Herschel riuscì a fare tantissime altre scoperte innovative. Riuscì per esempio a misurare il periodo di rotazione del pianeta Saturno, dimostrò inoltre che anche gli anelli ruotavano e fu il primo ad accorgersi del loro esiguo spessore. In effetti gli spettacolari anelli di Saturno non sono altro che frammenti che vanno da una grandezza di qualche micrometro a qualche metro, che orbitano lungo il piano equatoriale del pianeta. Anche lo spessore rasenta il ridicolo paragonato alle distanze usuali in astronomia, infatti lo spessore medio è di 10 metri anche se in alcuni punti particolari possono raggiungere i 3-5 km. Sono molto vicini al pianeta, infatti iniziano a 6600 km dalla “superficie” di Saturno e arrivano fino a 120000 km, praticamente circa 1/3 della distanza Terra-Luna. Parliamo sempre degli anelli riferendoci loro utilizzando il plurale e in effetti non esiste un singolo anello, ma ce ne sono ben sette. I responsabili di queste divisioni non sono altro che i satelliti pastore (per saperne di più seguiteci sul nostro corso di astronomia. A Gennaio ci sarà una lezione proprio sui satelliti del Signore degli Anelli!). Pensate che questi anelli, oltre ad essere giovanissimi (hanno appena appena 100 milioni di anni!) tra pochissimo (300 milioni di anni circa!) finiranno per cadere sul pianeta ed essere distrutti. Bisogna approfittarne adesso e osservarli il più possibile!

Tornando a noi e al nostro amato Herschel, alcune delle ricerche più innovative di questo personaggio riguardavano le “Nebulose”. Un termine generico che in quel periodo veniva utilizzato per indicare tutti quegli oggetti che oggi sono classificati in diverse categorie: nebulose a riflessione, nebulose planetarie, regioni di idrogeno ionizzato, ammassi stellari aperti, ammassi globulari e galassie esterne.

Il primo catalogo di nebulose era stato pubblicato nel 1871 dall’astronomo francese Charles Messier e conteneva un centinaio di oggetti che venivano indicati con la lettera M (che sta ad indicare proprio Messier) seguita da un numero: ad esempio la nebulosa planetaria della Lyra è catalogata come M 57. Non che a Messier interessassero veramente questi oggetti, lui era un cercatore di comete, e voleva aiutare se stesso e gli altri che come lui ogni notte andavano alla ricerca di corpi chiomati nel cielo. Ogni volta tornava su questi oggetti, che però comete non erano e gli davano parecchio fastidio, così decise di catalogarli per evitare di osservarli nuovamente. Pensate l’ironia della cosa, questo uomo diventerà famoso per aver classificato oggetti che in realtà lui non voleva vedere!

Mentre Messier si era servito di un piccolo telescopio per fare il suo catalogo, Herschel si dedicò al suo lavoro di esplorazione delle nebulose, utilizzando uno dei suoi migliori riflettori: il grande 20 piedi di 46 cm di apertura che egli utilizzava con l’assidua collaborazione della sorella Carolina. Era veramente difficile manovrare un simile strumento, infatti i movimenti erano controllati tramite alcune pulegge da un assistente a terra, mentre l’osservatore se ne stava in piedi in cima ad una scala tutta la notte senza mai togliere l’occhio dall’oculare. Non doveva neanche prendere appunti su quello che vedeva, infatti, piccola curiosità, la sorella Carolina se ne stava alla finestra del primo piano della casa vicina e scriveva tutto ciò che William gli dettava. La tecnica osservativa di Herschel è molto peculiare, ed è detta a “sweeping” cioè a “spazzata”, in effetti lui spazzava tutte le zone di cielo facendo muovere su e giù il telescopio dall’assistente coprendo circa 2° con una velocità tale che gli permetteva di osservare almeno tre volte lo stesso oggetto. Pensate che avevano inventato un orologio che suonava ogni volta che l’assistente doveva cambiare direzione! Ragazzi, la prossima volta che ci lamentiamo perché in cupola c’è freddo ripensiamo a questi poveri personaggi che andavano avanti così per tutta la notte, tutte le notti! 😬

Nel 1786 pubblicava il primo catalogo “On the construction of the Heavens” comprendente più di mille nebulose, nel 1789 veniva aggiunto un altro migliaio di oggetti e nel 1802 il catalogo comprendeva 2451 nebulose, che costituirono il cuore della cosmologia di Herschel. Una curiosità, gli oggetti già classificati da Messier non vennero rinominati da Herschel, li lasciò invariati in segno di stima e rispetto verso l’amico, che tra l’altro lo aveva aiutato a capire che effettivamente quello che poi verrà chiamato Urano, non era una cometa, ma bensì un pianeta del sistema solare. Successivamente, nel 1864, con l’apporto di nuove osservazioni del figlio John verrà pubblicato il General Catalogue of Nebulae and Cluster. Un catalogo di 5079 oggetti comprendenti ammassi, nebulose e galassie (anche se in incognita, visto che, come vi ho già detto, non si sapeva della loro esistenza al tempo!)

Inizialmente egli riteneva che la maggior parte delle nebulose fossero risolvibili a singole stelle ed in effetti, intorno alla metà degli anni 80, egli pensò che dovevano essere considerate come altrettanti universi isole, comparabili al nostro sistema solare. Ma quando scoprì che tra le nebulose vi erano le così dette nebulose planetarie, formate da una stella centrale circondata da un involucro di gas, mise in dubbio il suo modello iniziale, riconoscendo che queste nebulose non potevano essere risolte in stelle, ma consistevano piuttosto in una stella centrale circondata da un fluido luminoso che gradualmente andrà a condensarsi in singole stelle. Oggi sappiamo che questo tipo di oggetti, sono nebulose ad emissione perché composte da gas ionizzato (a cui è stato portato via uno o più elettroni!) e sono il risultato dell’espulsione di materiale gassoso durante le fasi finali di vita di una stella. Tra l’altro queste nebulose sono cruciali per la formazione di elementi pesanti che contribuiscono alla formazione di pianeti e della vita su questi pianeti. Senza la morte di qualche stella non esisterebbero elementi chimici come l’oro, il piombo, ma neanche il carbonio, che è l’elemento chimico più abbondante nel corpo umano.

Nonostante i ripensamenti di Herschel, le sue esaustive osservazioni, i suoi cataloghi e le accurate speculazioni riguardanti le stelle e le nebulose avevano posto delle solide basi per la cosmologia e l’astronomia stellare per i secoli successivi, Herschel morì a Sluogh vicino Londra nel 1822 all’età di 84 anni, esattamente il tempo impiegato dal “suo” pianeta Urano a compiere un giro intorno al Sole.

Le tecniche osservative poi sono migliorate continuamente e non solo nell’ambito dell’astronomia del visibile con ottiche adattive e adattative e il lancio di telescopi fuori dall’atmosfera terrestre, ma si sono ampliate ad altre lunghezze d’onda. Oggi osserviamo all’infrarosso (tra l’altro scoperto dal nostro amico Herschel), nelle onde radio, nelle alte energie come raggi x, gamma, neutrini, raggi cosmici… Fra qualche anno molto probabilmente si uniranno le onde gravitazionali a darci un’ulteriore visione dell’universo e a ricordarci che c’è ancora moltissimo altro da scoprire. Insomma oggi giorno possiamo studiare l’universo a tutto tondo (o meglio a tutte onde! 😎) e il merito va senza dubbio a tutti questi personaggi che hanno deciso di dedicare la propria vita a scoprire nuove cose e a dare un senso a ciò che osservavano! La curiosità è la migliore arma che abbiamo, dovremmo usarla di più e in modo forse più consapevole.

Con tutti questi francobolli e queste buste non possiamo far altro che RACCOMANDARVI di leggere il prossimo articolo! 😅

Silvia Gingillo e Fabio Marzioli

PS: Ne approfittiamo per fare a tutti voi gli auguri di buone feste e di un nuovo inizio. Che la nuova orbita intorno al Sole sia più serena e felice della precedente! AUGURI A TUTTI VOI!

AAAV, Associazione Astrofili Alta Valdera