Astronomia 1

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Astronomia 1
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Dove sono i corpi celesti?

• Sfera celeste
• Coordinate equatoriali o assolute
• Valgono per qualsiasi osservatore (sistema
  assoluto)
• Polo nord, polo sud ed equatore celesti

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Meridiano celeste fondamentale

• passante per i punti equinoziali (21.3 ?, 23.9 ?)
• ? e ? intersezione fra equatore celeste ed
  eclittica

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Posizione assoluta di un corpo celeste

• Declinazione distanza angolare dallequatore
  celeste (latitudine)
• Ascensione retta distanza angolare dal meridiano
  celeste fondamentale in senso antiorario(longitudi
  ne)

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(No Transcript)
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Coordinate relative

• Per losservatore
• Zenit
• orizzonte astronomico (piano dellorizzonte
  apparente passante per il centro della Terra)

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Posizione di un corpo celeste coordinate
altazimutali

• Meridiano locale passa per zenit e polo nord
  celeste
• Altezza distanza angolare dallorizzonte
  (latitudine)
• Azimut distanza angolare dal sud in senso
  orario (!) longitudine

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Lo spazio è affollato?

• Distanze
• Unità astronomica 150 milioni km
• anno luce circa 104 miliardi di km (v. l. 3 105
  km / s)
• parsec

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parallasse

• Parallasse annua metà dello spostamento angolare
  apparente di una stella nellarco di 6 mesi
  rispetto alle stelle più lontane

•                         

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Il Parsec

• se langolo di parallasse vale 1 secondo (1")
• la distanza dell'oggetto vale 1 parsec (pc)
• 3.26 a.l.
• D(parsec) 1/ p(parallasse in secondi)
• più un oggetto è lontano minore è langolo di
  parallasse
• metodo preciso fino a 100 parsec (1/100 di
  secondo di grado)

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Quali strumenti si usano?

• I corpi celesti inviano tutti i tipi di
  radiazione
• latmosfera le scherma tutte tranne luce (UV
  vicino), IR, OR
• luce e IR (300-800 nm) telescopi (Keck sul Mauna
  Kea, very large telescope VLT, Cile)
• OR radiotelescopi, antenne paraboliche. In
  serie radiointerferometri (Socorro, New Mexico,
  Medicina IT), corpi celesti privi di luce o
  troppo lontani

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telescopi

• Sistema per concentrare la luce in un punto
  fuoco
• Uno specchio concavo concentra le radiazioni
• Potere di risoluzione distanza minima fra due
  punti visti come distinti, aumenta allaumentare
  delle dimensioni dello specchio, diminuisce
  allaumentare di ?
• Ingrandimento aumenta allaumentare della
  distanza focale (fuoco-specchio)

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• Telescopi orbitanti Hubble NASA 1990 specchio
  2,4 m prestazioni 4 volte migliori vs telescopi
  terrestri

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costellazioni,

• stelle raggruppate alle quali sono stati
  attribuiti nomi di animali, di oggetti e di
  figure mitologiche
• è un raggruppamento di stelle vicine le une alle
  altre solo per ragioni prospettiche e non
  prodotto da una reale prossimità fisica.
• oggi individuano in maniera univoca un settore
  ben determinato della sfera celeste.

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Che cosa troviamo nello spazio?

• Galassie
• Nebulose
• Mezzo interstellare
•    

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Il Mezzo interstellare 99 gas

• idrogeno (73 in massa), elio (25 in massa) e da
  minime percentuali di altri elementi (ammoniaca,
  formaldeide,ossido di carbonio, altre sostanze
  organiche!)
• bassa densità e pressione
• in forma atomica (neutra o ionizzata) o
  molecolare.
• lidrogeno
• -   atomico (più frequente)
• -   ionizzato
• -    molecolare (difficile da osservare)

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Come si distinguono i diversi tipi di idrogeno?
SPETTRI DI EMISSIONE

• un corpo solido scaldato diventa prima rosso e
  poi sempre più chiaro fino a divenire bianco
• un corpo nero emette uno spettro continuo di
  emissione
• la luce che proviene da un gas rarefatto ad alta
  temperatura dà uno spettro di emissione a righe
• il tipo di righe emesse è specifico e
  caratteristico per ciascun elemento o composto.
• analizzando le righe spettrali è possibile
  eseguire una vera e propria analisi chimica a
  distanza

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spettri di emissione

•  atomico (idrogeno neutro o Regioni H I) emette
  una riga di 21 cm (onde radio) più frequente
• ionizzato (Regioni H II) riga H? nel rosso
  (immagine)
•  molecolare difficile da osservare

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Il Mezzo interstellare polveri

•  La polvere è formata da particelle solide di
  minuscole dimensioni (0,1 - 1 ?),( ghiacci).
• Leffetto principale della polvere è quello di
  assorbire e di diffondere (scattering) la luce.
• diminuzione della luminosità delle stelle.

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nebulose

• 50 del mezzo interstellare si concentra in nubi
  gravitazionalmente legate
• luoghi ideali per la formazione di nuove stelle.
• la materia nebulare può interagire in modo
  diverso con la radiazione proveniente dalle
  stelle
• le nebulose ci appaiono come macchie di luce
  diffusa, tre tipi fondamentali di nebulose
• Oscure
• In emissione
• In riflessione

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Nebulose oscure

• si manifestano come macchie scure sul fondo
  stellato. Presentano dimensioni di pochi parsec
  (5-10 pc)
• Testa di cavallo

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Nebulose in emissione

• Sono regioni contenenti stelle giovani e massicce
• Emissione di luce rossastra (Neb. Di Orione)
  derivante dallidrogeno ionizzato (regioni H II)

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nebulose in riflessione

• Se le stelle nella nebulosa sono più fredde
• il gas e le polveri diffondono e riflettono la
  radiazione emessa (colori bluastri)
• No idrogeno ionizzato

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Altre nebulose

• Nebulosa planetaria fase terminale della vita di
  una stella simile al Sole
• Una stella nana bianca al centro
• guscio di gas e polveri (espulse dalla stella) a
  circa 1 anno luce dal centro..

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Nebulosa da supernova

• La fase terminale della vita di una stella
  massiccia è una esplosione (supernova)
• Il residuo forma una nebulosa
• Particolarmente studiata la nebulosa del Granchio
  (Crab Nebula), prodotta da una supernova
  osservata nel 1054 ed ancor oggi perfettamente
  visibile

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Galassie

• stelle e nebulose sono raggruppati dalla forza di
  gravità in una galassia
• In base alla loro forma spirali, ellittiche ed
  irregolari.
• se le spire non partono dal nucleo galattico sono
  dette spirali barrate.
•  

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La via Lattea

•  galassia a spirale (barrata?)
• il sole si trova a circa 3/5 del raggio sul
  braccio di Orione
• forma di un disco del diametro di circa 100.000
  anni luce.
• spessore del disco 1500 anni luce, in prossimità
  del centro un rigonfiamento detto nucleo
  galattico (spessore circa 15.000 anni luce).
• Le spire ruotano sul piano galattico
• circa 100 miliardi di stelle,
• intorno alla galassia un enorme alone di materia
  oscura (non luminosa) che manifesta i suoi
  effetti gravitazionali modificando il
  comportamento della rotazione galattica.

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• galassia ellittica contengono prevalentemente
  stelle di popolazione II antiche, oltre 10
  miliardi di anni , solo idrogeno ed elio
•  galassie a spirale contengono prevalentemente
  stelle di popolazione I (come il sole) , più
  recenti, contengono quantità più o meno
  apprezzabili di tutti gli altri elementi chimici
• galassie irregolari prive di simmetria (nubi di
  Magellano)

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Perché le galassie hanno forme diverse?

• Ipotesi
• le galassie si sarebbero formate dalla
  condensazione di gas in rotazione e in
  contrazione gravitazionale, la struttura della
  galassia dipende dalle condizioni in cui si sono
  formate
• contrazione lenta galassia ellittica.
• contrazione piu rapida, materiale arricchito
  dalle esplosioni di supernovae galassie a
  spirale.

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Distribuzione delle galassie

• Alcune galassie hanno un legame gravitazionale
• ammassi di galassie (anni Trenta Chioma di
  Berenice).
• Gli ammassi formati solo da qualche decina di
  galassie sono detti gruppi.
• Via Lattea una ventina di piccole galassie che
  che ruotano intorno ad un baricentro comune.
• Gruppo Locale. (es Andromeda, 2 Nubi di
  Magellano)
• Gli ammassi si possono aggregare in superammassi.