L'osservazione strumentale
Gli strumenti astronomici amatoriali: cosa ci si può aspettare da loro e con quali ingrandimenti
Dopo una prima e indispensabile rassegna del cielo ad occhio nudo, emerge il desiderio legittimo di osservarlo attraverso uno strumento. Ma quale strumento? Il primo che in ogni caso è consigliabile possedere è il binocolo. Di binocoli ne esistono varie versioni; si va dai modesti galileiani da teatro agli impegnativi e assai costosi modelli progettati per l'indagine astronomica.
Quelli più comuni, che si usano per sport, escursionismo ed osservazione di uccelli, sono adatti anche per il cielo.
Tra le varie sigle che contraddistinguono i binocoli, la più importante è quella formata da due numeri uniti da una "x". Ad esempio 7x35, 8x30, 7x50, 10x50. Il primo numero indica gli ingrandimenti, ilsecondo il diametro degli obiettivi espresso in millimetri
Per i binocoli da tenere in mano gli ingrandimenti ottimali spaziano da 6 a 10 volte. Valori più modesti non rivelano dettagli molto fini; valori oltre i 1Ox normalmente richiedono un supporto ben stabile e sono più scomodi nell'uso.
Il diametro degli obiettivi ci dà un'idea della luce raccolta: più è grande e più deboli risultano gli astri accessibili.
Così un 7x50 raccoglie più luce di un 7x35. Comunque, anche un binocolo piccolo e modesto, quale ad esempio un 8x30, mostra molto di più dell'occhio umano, infatti la nostra pupilla quando è dilatata al massimo nell'oscurità della notte raggiunge a malapena i 7-8 millimetri.
Il rapporto tra le due superfici ci dice che il binocolo raccoglie 16 volte più luce dell'occhio. Ma ecco una tabella che indica i vari guadagni sia nella raccolta della luce che nella magnitudine limite.
RECETTORE |
GUADAGNO RISPETTO ALL'OCCHIO |
MAGNITUDINE LIMITE |
Occhio umano |
|
6 |
Binocolo 8x20 |
7 |
8 |
Binocolo "normale" 7x35 |
21 |
9 |
Binocolo 10x50 |
44 |
10 |
Binocolo 20x80 |
113 |
11 |
Binocolo 25x120 |
256 |
12 |
Un binocolo con obiettivi da 30 a 50 mm è ottimale per l'osservazione di vasti campi stellari, oggetti estesi, grandi comete. La sua praticità ed economicità dovrebbero renderlo il compagno permanente di qualsiasi osservatore, anche se dotato di potenti telescopi. Naturalmente, per quanto utile ed efficace possa rivelarsi l'uso di un buon binocolo, l'osservatore appassionato del cielo desidererà prima o poi usare un telescopio.
Sfortunatamente questi sono piuttosto costosi, ma esistono diversi modelli di basso costo e dalla resa decorosa.
Parlando di telescopi diciamo innanzi tutto che le possibilità di vedere sono subordinate in primo luogo al diametro dell'obiettivo: più questo è ampio e più in linea di massima si vede.
Quando si parla di telescopi, oltre al potere di raccogliere luce, assume molta importanza il cosiddetto potere risolutivo, cioè la capacità di distinguere fini dettagli. Questa è una caratteristica molto importante, che decide o meno qual è la dimensione limite dei particolari accessibili. Ecco quali sono la capacità di raccogliere luce e il potere risolutivo per diversi diametri obiettivi o aperture.
APERTURA(mm) |
GUADAGNO RISPETTO ALL'OCCHIO |
MAGNITUDINE LIMITE |
POTERE RISOLUTIVO |
60 |
64 |
10,7 |
2",0 |
80 |
114 |
11,3 |
1",5 |
100 |
178 |
11,8 |
1",2 |
120 |
256 |
12,2 |
1",0 |
150 |
400 |
12,7 |
0",8 |
200 |
711 |
13,3 |
0",6 |
250 |
1111 |
13,8 |
0",5 |
300 |
1600 |
14,2 |
0",4 |
Nei telescopi il potere risolutivo si esprime in secondi d'arco ("); ricordiamo che un secondo d'arco è la 3600esima parte di un grado. Come termini di riferimento tenete presente che il Sole e la Luna ci sottendono un angolo di circa 1/2° o 1800". Con un potere risolutivo di 1'' si arriva a distinguere su questi astri particolari il cui diametro è solo 1/1800 del disco.
Il potere risolutivo dell'occhio, durante la visione diurna, è nell'ordine dei 100", ma di notte si attesta sui 200"- 300". Da quanto indicato sopra emerge che più il telescopio è grande e più si vede, ma, purtroppo, cresce anche - e in modo notevole - il prezzo. I telescopi grandi, diciamo oltre i 15 cm di diametro, non hanno soltanto gli inconvenienti dell'ingombro, del peso e del prezzo. Esiste un fattore esterno che tende a renderli meno efficaci di quanto dovrebbero essere. Questo fattore negativo è noto come turbolenza atmosferica. Si tratta di un fenomeno per il quale i vari strati d'aria in agitazione rendono le immagini tremolanti, un po' come accade quando si guarda qualcosa sul fondo di uno specchio d'acqua dalla superficie increspata.
La turbolenza atmosferica o "seeing" limita la potenza dei telescopi, come il traffico la velocità delle automobili. Le notti col seeing peggiore sono quelle in cui spira un forte vento; le migliori quelle un po' velate, che in Italia si verificano soprattutto in autunno. Quando l'aria è stabile le immagini delle stelle tremolano molto poco ed è possibile usare i più forti ingrandimenti, che equivalgono a circa 2 volte il diametro obiettivo espresso in millimetri.
Questo limite dipende anche dal tipo di strumento; è più alto con i rifrattori e meno con i riflettori. Ad esempio, con un riflettore da 150 mm si può arrivare a 250x, mentre per un rifrattore dello stesso diametro il limite si situa intorno a 350x. Comunque, in genere, oltre i 300x, i movimenti dell'aria non permettono di usufruire di dettagli più fini. Chi acquista un telescopio potente, capace sulla carta di realizzare ingrandimenti di 400 o 500x, deve prevedere che ciò sarà possibile solo per pochi giorni in un anno. Talvolta le condizioni di instabilità dell'aria sono così sfavorevoli che non è possibile superare vantaggiosamente i 100x, cioè praticamente le prestazioni di un 60 mm!
A proposito di ingrandimenti, è utile accennare al comportamento talvolta scorretto di qualche produttore o venditore, che pubblicizza i suoi strumenti come capaci di ingrandimenti portentosi. In realtà ogni potere che supera di 2 - 2,5 volte il diametro dell'obiettivo espresso in millimetri, non fa altro che offrire un'immagine meno buona e meno luminosa della precedente. Un po' come quando si guarda la fotografia stampata su un quotidiano con una lente a forte ingrandimento: non si guadagna nulla. Non si può vedere ciò che non c'è!
In Italia, come nel resto del mondo, il mercato offre sostanzialmente tre tipi di telescopi: i riflettori a specchi; i rifrattori a lenti e i catadiottrici dove l'ottica si avvale sia di lenti che di specchi.
I riflettori semplici, soprattutto nella configurazione Newton, sono i più economici, ma hanno lo svantaggio di richiedere una certa cura e non sono utilizzabili (o lo sono con difficoltà) per l'osservazione di panorami terrestri. I catadiottrici sono più costosi, ma estremamente compatti e quindi portatili. Ancora più cari (a parità di diametro obiettivo) sono i rifrattori, che però presentano una qualità d'immagine superiore, ciò che controbilancia un po' il loro notevole ingombro.
Come primo strumento può essere preso in considerazione un rifrattore da 60 mm (parlando di telescopi, quando si fornisce un solo dato ci si riferisce al diametro dell'obiettivo). Si tratta di un telescopio economico, poco impegnativo, ma già in grado di offrire vedute interessanti per chi non ha esperienze osservative. Questi piccoli telescopi vengono proposti sia con supporto altazimutale che equatoriale. Il primo è più semplice e molto più economico, ma il secondo permette di controbilanciare la rotazione della Terra con un solo movimento costante. In pratica il primo funziona bene fino a ingrandimenti di l00-120x, il secondo per poteri maggiori e per la fotografia con lunghi tempi di esposizione. Probabilmente come prima scelta è preferibile l'altazimutale, perché anche più leggero e veloce da montare, e se un domani arriva un'apparecchiatura più impegnativa, il 60 mm altazimutale continua a svolgere il suo ruolo come secondo strumento portatile e di poco impegno.
A parità di spesa o con una cifra addirittura inferiore al 60 mm equatoriale, in Italia è possibile acquistare un riflettore Newton da 114 mm, che sul cielo offre di più del rifrattore da 60 mm, ma che è anche più impegnativo e non adatto alla visione di panorami terrestri. Ciò nonostante, questo 114 mm con focale di 900 mm è attualmente il piccolo telescopio col rapporto prestazioni/prezzo più interessante tra tutti quelli disponibili in Italia. Ad un livello più alto troviamo i riflettori da 15 cm e i rifrattori da 9-10 cm, le cui capacità mettono l'osservatore in grado di seguire tutti i principali oggetti celesti.
Un gradino più in su e arriviamo ai riflettori da 20 cm, un'apertura che si può definire ottimale sotto tutti i punti di vista. Con un diametro da 20 cm si può scorrazzare sul cielo tra innumerevoli astri, mentre quelli principali mostrano molti dei dettagli che si scorgono nelle fotografie ottenute con strumenti maggiori. Dove ad occhio nudo non si scorgono che due o tre stelle, attraverso un 20 cm se ne possono contare centinaia o anche più di un migliaio.
Su questo diametro, in Italia, ultimamente ha riscosso molto successo la configurazione ottica mista SchmidtCassegrain, grazie alle dimensioni contenute.