Ma come diavolo si trova una stella in cielo?

L'osservazione dello spazio

Come dicevo nel post di qualche tempo fa, quanti nelle sere d'estate, almeno una volta, hanno messo il naso all'insù rimanendo meravigliati di quante stelle ci fossero nel cielo notturno. Non siamo di certo i primi.
Nel tempo però qualcuno, più scaltro di altri, ha cominciato a collezionare racconti del passato e ad usarli come base di studio per accumulare informazioni e quindi conoscenza. Poi un'altra e poi un'altra ancora. L'intuizione definitiva fu che, avendo notato alcune peculiarità ripetute nel tempo, forse si potevano usare quei miliardi di puntini luminosi per sapere, se non esattamente dove ci trovassimo, quanto meno quale fosse la direzione che volevamo prendere.

Benvenuti nell'era dell'esplorazione spaziale, iniziata qualche migliaio di anni fa.

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L'asse Terrestre e i Pachino

Prima di andare avanti però c'è bisogno di fare un piccolo passo indietro. Vi racconto un pochino di favole che hanno dell'incredibile. Lo sapevate che nel nostro sistema solare tutti i pianeti e il sole stesso, sono poggiati su di un piano invisibile? Può sembrare strano ma con tutto lo spazio TRIDIMENSIONALE a disposizione, la compagnia degli 8 (o quanti ne sono ora) poggia su un piano, come dei pomodorini pachino su di un piatto piano prima di tagliarli e condirli per l'insalata.

Il piatto che li "sorregge" viene chiamato Eclittica. In effetti più che un piatto è un vassoio ovale e su uno dei due fuochi troviamo il sole.

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Un calcio a effetto di 23°

Ora, siccome il sole è mostruosamente più gigantevolmente gigante dei pianeti che lo circondano, questi girano vorticosamente attorno ad esso. Ma questa è un'altra storia. Quello che ci interessa è che il nostro pianeta, forse per una collisione devastante con un meteorite enorme che potrebbe aver dato vita alla luna, o chissà per quale altro motivo, ha l'asse spostato di 23° circa. Avete presente quando al telegiornale dopo alcuni terremoti catastrofici dicono che la potenza è stata tale da spostare l'asse terrestre? Ecco, quando accade si tratta di spostamenti infinitesimi, pensate quale immane potenza può aver generato uno spostamento di 23°. Ventitre gradi è più o meno l'angolo che formano le vostre gambe quando allargate i piedi ponendoli in asse con le vostre spalle. Io non amo il calcio ma è come se qualcuno avesse dato un calcio ad effetto alla Terra.

Ma perché ci dici tutta questa roba e non vai al sodo?

Eh, anche voi avete ragione, ma serviva per capire alcune cose fondamentali! Ci arriviamo tra poco. Poi se volete chiarimenti su come impatta sulla nostra vita quotidiana (soprattutto di noi Italiani) questo Asse spostato di 23 gradi me lo chiedete e ne parlo in un altro post.

Naso all'insù

Rimettiamoci naso all'insù, e immaginiamo di voler far colpo su qualcuno indicandogli una stella di cui si conosce il nome. Buona norma vuole, che vi avviciniate cheek2cheek (guancia a guancia) per fare si che il vostro dito vada contemporaneamente in asse sia con il vostro occhio che con quello colui/colei su cui abbiamo fatto un pensierino. Ma se invece stiamo per telefono?
Il meglio che si è potuto pensare per dirsi tra amici dove guardare per vedere una determinata stella è immaginare che il nostro pianeta sia stato ficcato in un sacchetto anch'esso sferico (o quasi).
Quindi abbiamo la nostra sfera, la Terra... in una sfera che la contiene. Non a caso la chiamiamo SFERA CELESTE. Riuscite a immaginarvela? Le due condividono: il centro, l'asse di rotazione che passa per i nostri poli, e l'equatore. Solo che la linea dell'equatore la vediamo "dalla superficie" della sfera/Terra, mentre quella della sfera celeste lo vediamo "dal di dentro". Noi camminiamo sulla sfera interna sulla quale abbiamo i piedi ben saldi, mentre la testa è sempre proiettata verso l’interno della sfera esterna.
Ma torniamo a noi, dobbiamo dare le coordinate di una stella a qualcuno. Siamo al tramonto e si cominciano a intravvedere le prime stelle ma anche lo skyline è ben visibile.

Girati da questa parte, vedi quella guglia laggiù? Bene da lì spostati verso destra di un palmo e poi sali verso l'alto di boooh... dai diciamo 1,2,3 ... tre palmi. Si dai un po’ meno di tre palmi. Ci sei? Dovresti vederla

Ecco, quello che abbiamo appena fatto è usare delle coordinate e dei punti di riferimento. Usiamo l'orizzonte come base. Ci fermiamo alla guglia, poi di li ci spostiamo di una misura TOT e poi cominciamo a salire verso l'alto.

Per gli astronomi è lo stesso! Solo con le dovute modifiche.

• Orizzonte = Equatore Celeste
• Guglia = 0 (lo zero, un punto di riferimento qualsiasi che scegliamo per comodità e che sia universalmente riconosciuto da tutti quelli che guardano il cielo. Nel caso del sistema equatoriale questo punto è dato dall'intersezione tra il piano equatoriale e quello dell'eclittica. Vi ricordate il famoso piano a 23° di cui si parlava prima? Ecco, proprio quello.)
• Palmo = gradi
• Spostamento "a destra"/"sinistra" = Ascensione Retta
• Spostamento verso l'alto del cielo = Declinazione

Ora i puristi mi spareranno ma diciamo a mia discolpa, che questa non vuole essere altro che una semplificazione.
C’è un PERO’, perché altrimenti le cose sarebbero state troppo facili e ci saremmo annoiati, quindi ce le complichiamo un pochino. Il problema è che noi non siamo con i piedi sopra un punto, ma su di una sfera, che rispetto a noi esseri umani è decisamente più grande. Quindi nel muoverci su questa sfera modificheremo la nostra posizione rispetto anche alla sfera celeste. Questo in termini pratici cosa comporta? Cerchiamo di chiarircelo con un esempio “estremo”. Ricordate il vostro amico al telefono cui cercavate di indicare la posizione della stella? Bene, immaginate che non sia vicino a voi, ma esattamente dalla parte opposta rispetto alla guglia che avevate preso come punto di riferimento, come il punto zero da cui partire. Se voi doveste dirgli, “guarda la guglia e poi sposta lo sguardo verso destra”, lui in che direzione avrebbe spostato gli occhi? Esatto verso la vostra sinistra! Perché trovandosi di fronte a voi ha la destra e sinistra completamente ribaltate. Questo è l’esempio più estremo, ma capite bene che se il vostro amico si trovasse in un punto qualsiasi lungo una circonferenza che gira intorno alla guglia, avrebbe tutta una serie di spostamenti relativi rispetto alle indicazioni che gli state fornendo voi. E adesso come diavolo lo risolviamo un problema come questo?
A questo punto gli astronomi si sono messi a parlare con i matematici al fine di trovare una soluzione definitiva. Questo è più o meno quello a cui sono arrivati:

“Allora signori, partiamo dai punti fermi che abbiamo. Abbiamo diviso la Terra in spicchi Nord Sud e li abbiamo chiamati Meridiani. Poi l’abbiamo divisa anche in fette orizzontali che chiamiamo Paralleli (perché paralleli all’equatore). Allora perché non fare lo stesso anche con il Cielo? Poi facciamo le dovute correzioni!”

E fu così che dopo l’accesa discussione durata ore, questa frase avrà messo tutti d’accordo. Vediamo insieme di immaginare bene il risultato, ma per farlo ci vuole un piccolo sforzo di fantasia. Andiamo dal cinese sotto casa e compriamo un bel puntatorino laser di quelli che i tredicenni usano per cecare la gente a distanza. (DISCLAMER: questa non vuole essere un’istigazione a provare a puntare il laser negli occhi dei passanti, anche perché rischiereste seriamente di cecarli)

L’immagine che ho trovato tempo fa su YouTube e che vi ho aggiunto qui è molto chiara. Al centro troviamo la Terra e quelle che vedete intorno sono le stelle messe su di una ipotetica sfera celeste. Ovviamente la sfera celeste non esiste, è solo un modello che ci serve per immaginare le cose e rendercele comprensibili. Ma se potessimo proiettare davvero tutte le stelle su questa sfera e le guardassimo non da dentro come facciamo tutte le notti, ma da fuori, allora la vedremmo così come nell'immagine.

Facciamoci il nostro solito piccolo vocabolario.

ZENIT: Poggiamoci il puntatore laser sulla testa verso l’alto e accendiamolo. Guardiamo dove sia il punto sul cielo. Bene, abbiamo appena scoperto cos’è lo ZENIT. Quando nei racconti leggiamo: “l’uomo si era perso nel deserto e con il sole allo zenit non aveva scampo!” vuol dire semplicemente che il sole era proprio a picco sulla testa del povero malcapitato.

NADIR: Parola altrettanto esotica. Questa volta puntiamo il laserino verso i nostri piedi. Ora, a quanto pare, il negoziante che ci ha venduto il puntatore doveva essere in un giro grosso di armi e senza volerlo ci ha fornito di un laser ultra potente, una versione in miniatura di quello della Morte Nera. Con nostro grande stupore, il fascio laser comincia a fare un foro sotto di noi e giù senza fermarsi arriva al centro incandescente della Terra. Ma la sua corsa non sembra avere fine e prosegue risalendo verso il punto ai nostri antipodi. Buca la crosta dall’altra parte del pianeta e finalmente si libera nello spazio profondo andando a mimare una stella. Ecco, mettiamo un occhio nel buco appena creato dal fascio laser e il puntino che vedremo dall’altra parte della sfera celeste sarà esattamente il NADIR. Fico no?

EQUATORE CELESTE: Questa volta più che un laser immaginate uno di quei film apocalittici, o anche l’ultimo film di Star Wars. Quando una Nave Spaziale, o peggio un pianeta, esplode, i registi immaginano sempre una sorta di nucleo che scoppia con la conseguente “onda d’urto” che si propaga su un piano. Bene, con quell’immagine in mente pensate al nostro equatore, fatelo detonare e guardate la circonferenza dell’esplosione espandersi fino a impattare sulla sfera che abbiamo chiamato SFERA CELESTE (vi ricordate? Era la sfera dentro la quale avevamo messo la sfera che chiamiamo Terra). Bene! Abbiamo appena creato il nostro Equatore Celeste.

POLO NORD e SUD CELESTE: Sono lo Zenit e il Nadir di chi si trova nei paraggi del nostro polo nord. Facile no?

Finalmente puntiamo il nostro telescopio

A questo punto abbiamo tutti gli strumenti di base per raggiungere una stella.

Ma cosa intendevi con "correzione"?

Piuttosto intuitivo; nel nostro esempio (non scolastico, ma che rende l'idea) abbiamo detto che spazziamo con la mano prima la linea dell'orizzonte e poi verso l'alto. Quelle che disegniamo con la mano sono 2 pezzi di circonferenze. Ma abbiamo anche detto che non essendo noi al centro della Terra avremo un punto di vista distorto della sfera celeste. Quello che dobbiamo fare allora è porre l'asse del telescopio parallelamente all'asse celeste o terrestre. Questa è la linea che passa dal polo nord al polo sud celeste o terrestre (abbiamo visto che è lo stesso). In pratica dovremo regolarlo sull'angolo corrispondente alla nostra latitudine. Niente di più semplice. Così facendo le due circonferenze spazzate dalla mano nel nostro esempio, ma anche dal telescopio nella realtà, saranno esattamente quelle che percorreranno le stelle durante la notte. O meglio quella che era verticale, ovvero la declinazione, rimarrà costante, mentre l'ascensione retta varierà per tutta la notte, disegnando il percorso della stella sulla nostra testa. Questo ci permetterà di seguirle più facilmente perché, come si dice, dovremo soltanto "correggere" l'ascensione retta. Comodo no?

Ovviamente tutto questo non vuole sostituire fonti molto più attendibili da cui potete trarre conoscenza. Voleva soltanto essere una primissimissimissima infarinatura e un primo accesso a un mondo reso troppo complicato da chi lo frequenta. Semplificare, senza banalizzare, credo dia sempre la possibilità a tutti di far scattare la scintilla della curiosità.

Per qualunque domanda resto a disposizione, sempre che io sia in grado di rispondere :-D altrimenti la risposta la cerchiamo insieme.

Dedicata alla piccola Sofia e al padre @cryptofarmer che mi ha chiesto come si trovano le stelle e poi se ne è ritrovata una per Natale