Negli anni dal 1758 al 1782, Charles Messier (1730-1817), un astronomo francese, compilò una lista di circa un centinaio di oggetti diffusi che si distinguevano, con i telescopi dell'epoca, dalle comete con difficoltà. Scoprire comete era il modo per farsi un nome nell'astronomia del 18° secolo. Scopo di Messier era quindi quello di catalogare gli oggetti che spesso venivano scambiati per comete. Fortunatamente per noi, il Catalogo di Messier divenne famoso per più nobili ragioni, come collezione degli oggetti più belli nel cielo, che comprende nebulose, ammassi stellari, e galassie. E' stata una delle pietre miliari nella storia della scoperta degli oggetti del cielo profondo, ed è stata la prima lista per completezza ed affidabilità Solo quattro oggetti furono inizialmente dimenticati a causa di errori nella riduzione dei dati, come si riuscì a capire in seguito. La versione attuale generalmente comprende anche ulteriori aggiunte di oggetti osservati da Messier e dal collega Pierre Mechain che non facevano però parte della lista originale. Lo studio di questi oggetti ha portato, e porta tuttora, ad importanti, incredibili scoperte, come il ciclo della vita delle stelle, la realtà delle galassie come "universi isola" separati e sulla possibile età dell'universo.

Nebulose

Un tempo con la parola nebulosa veniva designata una qualsiasi chiazza di luce nel cielo. Oggi sappiamo che molte di "quelle" nebulose sono in realtà galassie, esterne alla nostra, che a volte vengono ancora designate con il vecchio nome di nebulose. Ad ogni modo non sono quelle a cui ci riferiamo in questo contesto. Di altre nebulose sappiamo invece, che sono nubi di gas caldissimo e che sono spesso regioni di formazione di stelle. Più in generale una nebulosa è una nube di gas e polvere interstellare. Le nebulose si osservano prevalentemente lungo il piano galattico e si differenziano in luminose ed oscure. Le nebulose luminose possono riflettere o diffondere la luce delle stelle mentre le oscure possono essere osservate solo se oscurano altre sorgenti luminose.

Galassie

Le galassie sono ammassi di stelle, polvere e gas tenuti insieme dalla forza gravitazionale. Quelle più grandi possono contenere migliaia di miliardi di stelle e avere un diametro di varie centinaia di migliaia di anni luce. Nonostante le loro dimensioni, la maggior parte delle galassie sono così lontane da essere visibili solo con l’aiuto di un telescopio. Le uniche eccezioni sono La galassia di Andromeda (la grande galassia più vicina a noi) e due piccole compagne della Via Lattea, le nubi di Magellano.

Ammassi

Talvolta le stelle si raggruppano in ammassi, che si presentano in due tipi principali : ammassi aperti e globulari.

Stelle e Costellazioni

L'accuratezza delle carte è in rapporto alla loro misura. Sono segnate circa 1500 stelle, fino alla 5^ magnitudine. Sono segnate le stelle variabili, le stelle doppie, le galassie e le nebulose più importanti. Il significato dei simboli è dato in basso sotto ogni carta. Se due stelle sono troppo vicine per mostrarle separate, un unico disco, attraversato da una linea, le rappresenta entrambe. Alcuni dei soliti contorni delle costellazioni sono stati alterati. Le linee di collegamento fra le stelle sono disegnate più per aiutare l'osservatore ad orientarsi che per rappresentare le figure mitologiche. Le carte sono quattro: tre per la regione equatoriale, da +46° a -46°, e una per la regione polare, da +90° a +44°. Sulla sommità di ciascuna carta equatoriale sono segnate le ascensioni rette e su ciascun lato le declinazioni. Sulla carta polare l'ascensione retta è segnata sulla circonferenza, e la declinazione dove conveniente. Le date che appaiono sotto ciascuna carta equatoriale mostrano il periodo dell'anno in cui è più opportuno osservare ogni costellazione, cioè l'epoca in cui raggiunge il suo punto più alto sull'orizzonte (meridiano) alle ore 21. Una stella arriva ogni notte sullo stesso meridiano 4 minuti più presto. Le carte equatoriali si usano quando si volgono le spalle ai poli. Soltanto gli osservatori posti all'equatore possono vedere l'intera sfera celeste. Un osservatore nell'emisfero boreale non può vedere alcune zone del cielo australe, e per un osservatore dell'emisfero australe è invisibile una parte del cielo boreale. Un osservatore a latitudine +40° ha, in teoria, un orizzonte a Sud che taglia la sfera celeste a una declinazione di -50°. Ma raramente si può osservare bene un oggetto entro 10° dall'orizzonte. Quindi l'orizzonte utile per osservazioni a latitudine di +40° sarebbe a circa -40° di declinazione. Per un osservatore a Sud, a latitudine di -40°, l'orizzonte utile a Nord sarebbe a +40°.

Mappe del Cielo

Una cometa in realtà è un semplice asteroide, cioè un macigno roccioso di dimensioni non molto grandi (alcune decine di chilometri) che viaggia nello spazio a grande velocità. L'unica differenza è che sulla superficie delle comete sono presenti numerosi gas, polveri e anche del ghiaccio d'acqua. Quando questi "macigni spaziali" arrivano nelle vicinanze del Sole, i gas e il ghiaccio evaporano. Questo perché nello spazio è continuamente presente un flusso di particelle emesse dal Sole, che a contatto con la cometa, fanno appunto evaporare queste sostanze. Inoltre, sempre a causa dell'attrito tra le particelle emesse dal Sole e la superficie della cometa, vengono espulse anche numerose polveri.
Ovviamente, più ci si trova nelle vicinanze del Sole e più particelle solari incontreremo. Lo stesso accade per le comete; se esse si avvicinano molto al Sole, l'attrito che si creerà sarà maggiore, e verranno persi ancora più gas e polveri nello spazio.
La famosa coda presente nelle comete, è formata proprio da tutte queste particelle, e quindi più una cometa si troverà nelle vicinanze del Sole, più la coda sarà grande!
Ecco perché quando le comete si trovano alla minima distanza dal Sole perielio esse sono più grandi e luminose, e quindi meglio osservabili.

La scoperta della prima pulsar avvenne quasi per caso. Verso la metà del 1967 Jocelyn Bell, giovane ricercatrice dell'università di Cambridge, eseguendo una ricognizione delle radiosorgenti celesti, rilevò una pulsazione ritmica regolare proveniente fra Altair e Vega. All'inizio, questa stella, fu battezzata LGM ossia Little Green Men (piccoli omini verdi) alludendo a una possibile forma di comunicazione da parte di esseri extraterrestri. Questa interpretazione fu abbandonata grazie alla scoperta, sempre a opera di Jocelyn Bell, di altri due segnali simili. Il nome cambiò quindi in pulsar (Pulsanting Radiosources, "radiosorgenti pulsanti") a causa dell'emissione regolare di onde radio. Le pulsar si formano da stelle di massa maggiore di 4-6 masse solari supernove che terminano la loro vita con un'esplosione. Mentre gran parte della materia residua si presenta sotto la forma di una nebulosa il nucleo centrale si contrae fino a trasformarsi in una stella di 1,2 masse solari nel quale le particelle predominanti sono neutroni. Le pulsar possiedono quindi una densità molto elevata (ogni centimetro cubo pesa milioni di tonnellate) e la capacità di emettere onde radio. Le pulsar, infatti, emettono questi impulsi con una periodicità che non supera i due secondi. In realtà i periodi non si mantengono costanti nel tempo e tendono ad aumentare con il passare del tempo. Il periodo di una pulsar determina quindi la sua età. Un altro modo per risalire all'età di una pulsar è osservare il suo splendore ottico che decresce con il passare del tempo. Le pulsar note finora sono centinaia ma, a partire dal 1979, ne sono state scoperte alcune con un periodo di rotazione brevissimo (150 volte al secondo). Gli astronomi ritengono che questi oggetti abbiano origine in un sistema binario di stelle  e che si sviluppino sottraendo energia alla stella compagna. Ovviamente più energia viene sottratta e più è la velocità della pulsazione. Nonostante l'importante scoperta Jocelyn Bell non ricevette alcun tipo di premiazione.

Quasar

Acronimo di Quasi Stellar Radio Source (sorgente radio quasi stellare) che indica un corpo celeste caratterizzato da una notevole emissione di onde radio e da un aspetto simile a quello di una stella. I primi quasar furono identificati all'inizio degli anni Sessanta, quando gli astronomi puntarono i telescopi nella direzione di due sorgenti radio classificate nel terzo catalogo di Cambridge (3C 48 e 3C 273), osservandovi due deboli oggetti luminosi, puntiformi come stelle, il cui spettro presentava righe mai viste in precedenza. Tre anni più tardi, l'astronomo Maarten Schmidt dimostrò che le righe di emissione dello spettro del quasar 3C 273 erano in realtà le ben note righe caratteristiche dell'idrogeno, soggette però a uno spostamento verso il rosso molto più pronunciato di quello osservato in qualunque altro oggetto conosciuto. Lo spostamento verso la regione rossa dello spettro delle righe caratteristiche di un oggetto celeste, causato dall'effetto Doppler, è una misura della sua velocità di allontanamento dall'osservatore. Poiché la velocità di allontanamento di un corpo celeste e la sua distanza sono legate dalla legge di Hubble , misurando lo spostamento verso il rosso delle righe caratteristiche dello spettro di un oggetto è possibile valutarne anche la distanza. Calcoli di questo tipo mostrano ad esempio che il quasar 3C 273 si trova a 1,5 miliardi di anni luce dalla Terra.

Buchi neri

Il concetto di buco nero venne sviluppato intorno al 1916 dall'astronomo Karl Schwarzschild sulla base della teoria della relatività di Einstein. I buchi neri rappresentano lo stadio finale dell'evoluzione di alcune stelle. Quando il carburante di una stella si esaurisce, l'aumento di pressione associato al calore prodotto dalle reazioni nucleari non è sufficiente per contrastare il processo di contrazione della stella. In queste condizioni, a seconda dei valori della densità, può avvenire la formazione di una nana bianca oppure di una stella di neutroni. Se la massa del nucleo supera 1,7 volte la massa del sole, nessuna pressione è sufficiente a contrastare il collasso e si genera un buco nero. Il raggio dell'orizzonte degli eventi di un buco nero di Schwarzschild dipende solo dalla massa del corpo e in chilometri è pari a 2,95 volte la massa del corpo stesso espressa in masse solari. I risultati trovati dall'astronomo vanno modificati se il corpo è dotato di carica elettrica o se è in rotazione.Nell'ultimo caso all'esterno del buco nero compare una "ergosfera", dentro la quale la materia viene sollecitata a ruotare insieme al buco nero. Inoltre, secondo la relatività generale, in prossimità di un buco nero la forza gravitazionale altera in maniera sensibile lo spazio-tempo. In particolare, il tempo rallenta man mano che ci si avvicina, dall'esterno, all'orizzonte degli eventi, e si ferma completamente sull'orizzonte stesso. Dal punto di vista puramente teorico un corpo, che subisce una contrazione entro il raggio di Schwarzschild, collassa in una singolarità dello spazio- tempo, cioè in un oggetto senza dimensioni e di densità infinita. Il fisico britannico Stephen Hawking ha suggerito che molti buchi neri possano essere nati nell'universo primordiale. Se ciò fosse esatto, gran parte di essi potrebbe essere troppo di stante da altra materia per formare un disco di accrescimento rilevabile, ma potrebbe tuttavia costituire una frazione significativa della massa totale dell'universo. Per evitare il concetto matematico di singolarità, Hawking ha inoltre proposto che i buchi neri collassino formando dei wormholes ("buchi di vermi" che collegano il nostro con altri universi).

I pianeti del sistema solare


Ehi, Tu! Scendi sulla Terra e torna a casa!