Informazioni su questo esperimento
Tieni un dito alzato a braccio teso e guardalo prima con un occhio e poi con l’altro: sembra spostarsi rispetto allo sfondo. Gli astronomi fanno la stessa cosa con l’orbita terrestre. Una stella vicina osservata a gennaio e poi di nuovo a luglio si sposta leggermente rispetto a stelle molto più lontane, e l’entità di questo spostamento ci dice quanto dista. Anche per la stella più vicina, lo spostamento è inferiore a un secondo d’arco, perciò si dovette aspettare fino al 1838 per riuscire a misurarlo. Scatta foto con strumenti diversi e calcola le distanze di stelle reali.
Obiettivi di apprendimento
- Spiega la parallasse come lo spostamento apparente di un oggetto vicino rispetto a uno sfondo lontano.
- Definisci il parsec e usa d = 1 / p per calcolare le distanze.
- Spiega perché le foto devono essere scattate a circa sei mesi di distanza l’una dall’altra.
- Spiega perché la parallasse funziona solo per stelle relativamente vicine.
- Confronta la precisione dei telescopi terrestri con quella di missioni spaziali come Hipparcos e Gaia.
Come si usa
- 1Osserva la vista del telescopio per un anno intero. Quali stelle si muovono e quali restano ferme? Perché?
- 2Scatta una foto di Proxima Centauri con un telescopio terrestre, attendi sei mesi e scattane un’altra. Calcola la distanza e confrontala con il valore reale.
- 3Scatta due foto a distanza di un solo mese. Perché il risultato è meno affidabile?
- 4Passa a Polaris con un telescopio terrestre. Riesci a misurarne la parallasse? Ora prova con Hipparcos e Gaia.
- 5Prova a occhio nudo. Perché gli astronomi prima dell’invenzione dei telescopi non riuscivano a rilevare la parallasse stellare?
- 6Confronta Vega e Proxima Centauri. Perché Vega traccia un’ellisse più circolare?
Il modello
Ipotesi
- L’orbita terrestre è un cerchio di 1 UA. La stella traccia un’ellisse con semiassi p e p·sin β, dove β è il suo angolo al di sopra del piano dell’orbita.
- Le distanze sono valori arrotondati di Gaia e Hipparcos. Il moto della stella nel cielo (moto proprio) non è incluso.
- Ogni foto aggiunge un errore casuale dell’entità tipica dello strumento: 60″ a occhio nudo, 0,05″ con un telescopio terrestre, 0,001″ con Hipparcos e 0,00002″ con Gaia.
- La distanza ricavata dalle tue foto si calcola dividendo lo spostamento misurato per quello che mostrerebbe una stella a 1 pc di distanza tra le stesse due date.
Provalo in classe
- Q1Una stella ha una parallasse di 0,25″. Quanto dista, in parsec e in anni luce?
- Q2Perché gli astronomi misurano la parallasse usando l’orbita della Terra invece di osservare da due luoghi sulla Terra?
- Q3Gaia può misurare 20 microsecondi d’arco. Qual è la distanza massima che può raggiungere con una precisione del 10%?
- Q4Perché l’errore sulla distanza aumenta così rapidamente per le stelle lontane?
- Q5Se gli astronomi osservassero da Marte, che orbita a 1,52 UA, come cambierebbe la parallasse di una stella?
Domande frequenti
Perché l’unità si chiama parsec?
È l’abbreviazione di «secondo di parallasse»: la distanza alla quale una stella mostra una parallasse esattamente pari a un secondo d’arco. Sono circa 31 bilioni di chilometri.
Chi ha misurato per primo la parallasse di una stella?
Nel 1838 Friedrich Bessel misurò una parallasse di circa 0,3 secondi d’arco per la stella 61 Cygni. Il fatto che per così tanto tempo non si riuscisse a osservare alcuna parallasse fu usato un tempo come argomento per sostenere che la Terra non si muovesse.
Come si misurano le stelle più lontane?
La parallasse permette di calibrare altri metodi, come quelli basati sulla luminosità delle stelle variabili Cefeidi e delle supernove di tipo Ia, che consentono di raggiungere distanze molto maggiori. Questa catena di metodi è chiamata scala delle distanze cosmiche.