Logo della pagina dedicata alla curiosità del mese

La curiosità del mese

Accessi alla pagina (dal 2009) - Totale: 343 - esterni: 282 - oggi: 1

Se ti piace POSTA questa curiosità: https://goo.gl/tYKZV9


Cosa sono le Candele Standard?

La curiosità del mese di novembre 2009 a cura di Gabriele Ghisellini


Fig. 1 - Henrietta Leavitt (1868-1921) scopritrice della relazione periodo-luminosità delle Cefeidi.
Fig. 1 - Henrietta Leavitt (1868-1921) scopritrice della relazione periodo-luminosità delle Cefeidi.
Fig. 2 - La relazione che lega la luminosità al periodo delle Cefeidi.
Più la stella Cefeide è luminosa, più lungo è il suo periodo. È quindi facile calcolare la sua luminosità, bisogna solo avere un pò di pazienza e scoprire il suo periodo, attraverso osservazioni per molte notti successive. Vedi: http://zebu.uoregon.edu/.
Fig. 2 - La relazione che lega la luminosità al periodo delle Cefeidi. Più la stella Cefeide è luminosa, più lungo è il suo periodo. È quindi facile calcolare la sua luminosità, bisogna solo avere un pò di pazienza e scoprire il suo periodo, attraverso osservazioni per molte notti successive. Vedi: http://zebu.uoregon.edu/.

No, non sono le candele della nostra auto, nè quelle di cera, anche se la luce c’entra.
Tanta luce. Le Candele Standard sono delle sorgenti astronomiche che emettono sempre la stessa quantità di luce.
Hanno cioè, tutte, la stessa luminosità.

Per anni sono state una chimera, per gli astronomi, alla ricerca di un modo sicuro per misurare le distanze.
Sí; perchè non è mica facile misurare distanze grandi, come quelle che ci separano dalla nostra galassia gemella più vicina, la galassia di Andromeda.
Infatti, se ci pensate un momento, vi chiederete subito: ma come diavolo si fa a sapere quanto è distante la galassia di Andromeda?
Non c’è mai stata nessuna sonda con il suo bravo contachilometri ad essere andata fin là...

I metodi tradizionali, che si usano per sapere la distanza Terra-Luna, la distanza dei pianeti dal sole e così via, sono basati sulle leggi di Keplero: in pratica si usa il fatto che per rimanere in orbita vicino al Sole dobbiamo viaggiare alla velocità giusta, sennò la gravità ci farebbe cadere sul Sole stesso, oppure, se andiamo troppo veloci, non saremmo più legati al Sole e cominceremmo a vagare per lo spazio.
Ma questo metodo vale per pochi oggetti vicino a noi, come i pianeti, appunto, oppure qualche stella doppia, in orbita una intorno all’altra, e per i pianeti extrasolari scoperti esistere attorno ad altre stelle.
Ma se vogliamo misurare la distanza addirittura di un’altra galassia, allora questi metodi non bastano.

Fig. 3 - Una stella Cefeide varia la sua luminosità in funzione del tempo, ma secondo un ciclo regolare, variando anche le sue dimensioni e il suo colore.
Questa immagine è stata presa dalle pagine di Nick Strobel's Astronomy Notes.
Fig. 3 - Una stella Cefeide varia la sua luminosità ("magnitude" nell’immagine) in funzione del tempo, ma secondo un ciclo regolare, variando anche le sue dimensioni e il suo colore. Questa immagine è stata presa dalle pagine di Nick Strobel's Astronomy Notes.

Gli astronomi del secolo scorso pensavano: sarebbe bello se scoprissimo che un tipo particolare di stelle ha sempre la stessa luminosità, così il solo fatto di misurare quanta luce arriva fino a noi ci farebbe scoprire la sua distanza: se la stella appare fioca sarà molto distante, mentre se al contrario è molto brillante, beh, allora deve essere molto vicina.

Fig. 4 - Un’altra figura per illustrare come una cefeide cambia la sua luminosità secondo un ciclo che si ripete sempre uguale. Crediti INAF- Osservatorio Astronomico di Padova.
Fig. 4 - Un’altra figura per illustrare come una cefeide cambia la sua luminosità secondo un ciclo che si ripete sempre uguale. Crediti INAF- Osservatorio Astronomico di Padova.

Ma come facciamo ad essere sicuri che quella che stiamo guardando è proprio il tipo di stella giusto? Le stelle sono così varie... Beh, però ci sono quelle grandi (cioè con una massa più grande del nostro Sole) e blu, quelle piccole e rosse... Magari possiamo usare solo le stelle blu... Ma non è così semplice, perchè qualche volta succede che anche delle stelle piccoline diventano molto calde, e quindi blu, ma hanno una luminosità diversa dalle altre.

Che fare allora? Beh, si dice che la fortuna aiuta gli audaci, ma non è sempre vero.
A volte la fortuna aiuta i pazienti. Come Henrietta Leavitt, che lavorando duramente, per anni, sulla lastre fotografiche prese all’Osservatorio dell’Harvard College, negli Stati Uniti, nel 1912 pubblicò una scoperta grandiosa, nonostante, a quel tempo, alle donne non fosse permesso di manovrare i telescopi...
Henrietta Leavitt notò che c’erano alcune stelle che variavano la loro magnitudine, in modo regolare, secondo un ciclo che poteva durare qualche giorno.
Scoprì anche che quelle più luminose avevano un ciclo (un periodo) più lungo.
Aveva soperto le stelle Cefeidi, le prime candele standard della storia.

Per la prima volta si potevano misurare le distanze veramente grandi.
E infatti, qualche anno dopo, agli inizi del 1920, Edwin Hubble riuscì a identificare alcune Cefeidi in quella che allora si chiamava la "nebulosa" di Andromeda (vedi: http://apod.nasa.gov/apod/ap960406.html ).
E quindi riuscì a misurarne la distanza, che poneva la "nebulosa" di Andromeda addirittura al di fuori della nostra Galassia.
Fino ad allora si pensava che la nostra galassia, la Via Lattea, fosse l’intero Universo.
Ma non è così: l’Universo è molto, molto più grande!
Alla prossima puntata per saperne di più...

icona accessi pagina