“Tutto quello che vediamo nel cielo appartiene al passato.” Timothy Ferris, Seeing in the Dark ( p. 116)

L’universo ci racconta la sua storia principalmente attraverso la luce e altre lunghezze d’onda della radiazione elettromagnetica. Impariamo a conoscere i pianeti, le stelle e le galassie dalla loro luce – luce visibile, e anche luce ultravioletta a lunghezza d’onda più corta e luce infrarossa a lunghezza d’onda più lunga, invisibile all’occhio ma rilevabile da alcuni telescopi sulla Terra e nello spazio – e dall’ancora più lunga onde di energia radio che ci inviano. Queste onde non arrivano istantaneamente. Sebbene viaggino alla massima velocità possibile (la velocità della luce), impiegano un po ‘per arrivare qui. L’universo è grande, quindi le notizie sono ritardate dagli enormi abissi di spazio che deve attraversare per raggiungerci. La luce copre 186.000 miglia OGNI SECONDO (bambini, non provate a viaggiare così velocemente senza la supervisione di un adulto !!!) In unità metriche, ciò significa circa 300.000 chilometri al secondo.

Quanto tempo impiega la luce a raggiungerci da oggetti familiari? Facciamo un rapido giro del sistema solare, chiedendo in ogni luogo quanto tempo impiega la sua luce a raggiungerci qui sulla Terra.

La Luna e il Sole

La Luna, fotografata con una fotocamera digitale attraverso un telescopio da Timothy Ferris (da Seeing in the Dark).

L’oggetto più vicino a noi è la Luna. La sua distanza media è di circa 240.000 miglia, quindi la luce dalla Luna impiega (240.000 miglia divise per 186.000) 1 e 1/3 di secondo per arrivare dalla Luna alla Terra. Quando gli astronauti hanno orbitato attorno alla Luna e successivamente hanno camminato sulla sua superficie negli anni ’60, i telespettatori notarono che erano lenti a rispondere alle domande trasmesse dalla Terra. Questo perché ci sono voluti 1,3 secondi per la domanda per viaggiare sulla Luna e altri 1,3 secondi per la risposta per tornare sulla Terra. Quei 2,6 secondi erano esattamente il tempo di viaggio di andata e ritorno per le onde radio tra la Terra e la Luna.

Il Sole è a 93 milioni di miglia di distanza, quindi la luce solare impiega 8 e 1/3 minuti per arrivare a noi. Non cambia molto il Sole in così poco tempo, ma significa comunque che quando guardi il Sole, lo vedi com’era 8 minuti fa. FotoFoto del Sole alla luce di idrogeno-alfa.

I pianeti

Giove, fotografata con una fotocamera HDTV attraverso un telescopio da cortile di Kenneth Crawford e Michael A. Mayda (da Seeing in the Dark).

Il pianeta gigante Giove, le cui grandi lune scoperte da Galileo con il suo telescopio “che crea problemi”, è più di 5 volte più lontano dal Sole rispetto alla Terra. Vediamo un pianeta come Giove perché la sua luce, che come gli altri pianeti e la Luna ha origine dal Sole, impiega circa 43 minuti per raggiungere Giove. Il viaggio di ritorno sulla Terra può richiedere dai 35 ai 52 minuti, a seconda che ci troviamo dalla stessa parte del Sole di Giove o dall’altra parte.

Il piccolo Plutone è così piccolo e remoto che era scoperto solo nel 1930, orbita 40 volte più lontano dal Sole di noi. La luce del Sole impiega circa 5 ore e 1/2 per raggiungerla e all’incirca lo stesso tempo per tornare sulla Terra. Quando la luce ci raggiunge, si è diffusa così tanto che il pianeta sembra molto debole e richiede un buon telescopio per individuarlo. FotoFoto di Plutone e della sua luna Caronte, vista con il telescopio spaziale Hubble nel 1994.

Oltre il Sistema Solare

Andando oltre il Sistema Solare, la nostra scala di distanze e tempi di viaggio ha bisogno cambiare. Ora la luce richiederà anni, non ore, per arrivare a noi. La stella più vicina al Sole fa parte di un sistema di tre stelle. (A differenza del Sole, che è un solitario, molte stelle si trovano in gruppi di due, tre, quattro o più.) La stella più brillante nel nostro sistema vicino si chiama Alpha Centauri (pronunciato Al “fa Sen” a ree), e è un gemello virtuale del sole. La luce di Alpha Centauri impiega più di 4 anni per raggiungere il Sole. (Gli astronomi usano un termine speciale per questo modo di misurare la distanza: dicono che la stella è a 4 anni luce di distanza.)

La stella doppia Albireo , fotografata attraverso un telescopio da Timothy Ferris (da Seeing in the Dark), si trova a 385 anni luce dalla Terra, quindi la luce che vediamo stasera è stata emessa nel diciassettesimo secolo.

La stella più brillante dei nostri cieli è la “stella del cane”, Sirius (pronunciato Sea “ree us). È la stella principale nella costellazione del grosso cane, Canis Major. Sirius è a circa 9 anni luce di distanza. Pensa a cosa stavi facendo 9 anni fa. È allora che la luce che vediamo da Sirio stasera ha iniziato per la prima volta il suo viaggio verso di noi. Non lontano da Sirio nel cielo c’è la brillante stella Betelgeuse (si pronuncia Beetle “succo). È così lontano che la sua luce impiega 430 anni per raggiungerci.La luce che vediamo stasera da Betelgeuse l’ha lasciata alla fine del 1500 “.

Nella stessa parte della costellazione, Orione, come Betelgeuse ma ancora più lontano si trova la Nebulosa di Orione, un luogo dove vediamo formarsi nuove stelle . La sua distanza è di 1500 anni luce, il che significa che la luce che vediamo da esso è partita più di mille anni prima dell’invenzione del telescopio.

La Nebulosa di Orione, una nuvola luminosa di gas e polvere, dove vediamo formarsi nuove stelle, di Rob Gendler.

Più un oggetto si trova nello spazio, più tempo impiega la sua luce per arrivare a noi e più vecchia è quella luce quando raggiunge la Terra. Mentre guardiamo sempre più in profondità nella Via Lattea (l’isola di stelle in cui viviamo), stiamo guardando più in profondità nel passato. La luce può richiedere decine di migliaia di anni o più per raggiungerci da parti distanti della nostra galassia, che è larga circa 100.000 anni luce.

Altre galassie

Una volta che ci spostiamo fuori dalla galassia, incontriamo Eva n spazi più ampi e tempi di percorrenza della luce più lunghi. Una delle grandi idee scientifiche dell’astronomia del XX secolo è stata la scoperta che ci sono altre galassie là fuori, che si estendono fino a dove possono vedere i nostri grandi telescopi. Miliardi di altre isole di stelle sono sparse nel grande oceano oscuro dello spazio.

La galassia di Andromeda, di Rob Gendler.

La grande galassia più vicina alla Via Lattea è la Galassia di Andromeda. A volte gli astronomi lo chiamano M31, dal suo numero nel famoso catalogo di Messier di oggetti celesti sfocati. La galassia di Andromeda (pronunciata An drah “a metà a) si trova a circa 2 milioni e mezzo di anni luce dalla Terra. La luce che vediamo da essa stasera l’ha lasciata più di 2 milioni di anni fa, quando la nostra specie stava appena iniziando a stabilire il suo fragile punto d’appoggio sul pianeta Terra.

In questo senso, l’astronomia è per lo più storia antica: più gli oggetti sono lontani, più vecchia è la storia che devono raccontarci. Giovani, cresciuti sulla CNN, sul Web e “instant messaggistica “può in un primo momento frenare al pensiero che le informazioni più recenti che possiamo ottenere da una galassia vicina potrebbero avere 2 milioni di anni. Ma per gli astronomi, questo ritardo nell’arrivo della luce è uno dei più grandi doni dell’universo.

Dopo tutto, uno dei compiti fondamentali dell’astronomia è riempire la storia dell’universo, dal Big Bang al momento in cui stai leggendo questo paragrafo. Gli astronomi potrebbero non essere in grado di intraprendere un tale compito se le informazioni dall’universo fossero limitate agli eventi attuali. Ma l’universo è una macchina del tempo. Guardando oggetti più distanti, apprendiamo tempi e fenomeni più antichi. I grandi telescopi ci consentono di guardare miliardi di anni nel passato e di ricostruire la storia del cosmo, epoca dopo epoca.

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