Astronomia: la scienza del cosmo

L’astronomia è una delle scienze più antiche dell’umanità. La sua attività di base è studiare il cielo e conoscere ciò che vediamo nell’universo. L’astronomia osservativa è un’attività che gli osservatori dilettanti amano come hobby e passatempo ed è stato il primo tipo di astronomia che gli umani hanno fatto. Ci sono milioni di persone nel mondo che osservano regolarmente le stelle dai loro cortili o osservatori personali. La maggior parte non è necessariamente addestrata nella scienza, ma semplicemente ama guardare le stelle. Altri sono addestrati ma non si guadagnano da vivere facendo scienza dell’astronomia. 

Dal punto di vista della ricerca professionale, ci sono più di 11,000 astronomi formati per fare studi approfonditi delle stelle e delle galassie. Da loro e dal loro lavoro, otteniamo la nostra comprensione di base dell’universo. È un argomento così interessante e solleva molte domande relative all’astronomia nelle menti delle persone sul cosmo stesso, su come è iniziato, cosa c’è là fuori e come lo esploriamo.

Nozioni di base di astronomia 

Quando le persone sentono la parola “astronomia”, di solito pensano all’osservazione delle stelle. In realtà è così che è iniziato: persone che guardavano il cielo e tracciavano ciò che vedevano. “Astronomia” deriva da due antichi termini greci astron per “stella” e nomia per “legge”, o “leggi delle stelle”. Quell’idea in realtà è alla base della storia dell’astronomia: una lunga strada per capire cosa sono gli oggetti nel cielo e quali leggi della natura li governano. Per raggiungere una comprensione degli oggetti cosmici, le persone dovevano fare molte osservazioni. Ciò ha mostrato loro i movimenti degli oggetti nel cielo e ha portato alla prima comprensione scientifica di ciò che potevano essere.

Nel corso della storia umana, le persone hanno “fatto” astronomia e alla fine hanno scoperto che le loro osservazioni del cielo fornivano loro indizi sul passare del tempo. Non dovrebbe sorprendere che le persone abbiano iniziato a usare il cielo più di 15,000 anni fa. Ha fornito tasti utili per la navigazione e la creazione di calendari migliaia di anni fa. Con l’invenzione di strumenti come il telescopio, gli osservatori hanno iniziato a imparare di più sulle caratteristiche fisiche delle stelle e dei pianeti, il che li ha portati a interrogarsi sulle loro origini. Lo studio del cielo è passato da una pratica culturale e civica al regno della scienza e della matematica. 

Le stelle

Quindi, quali sono i principali obiettivi studiati dagli astronomi? Cominciamo con le stelle, il cuore degli studi di astronomia. Il nostro Sole è una stella, forse una delle mille miliardi di stelle nella Via Lattea, la galassia stessa è una delle innumerevoli galassie nell’universo. Ognuno contiene enormi popolazioni di stelle. Le galassie stesse vengono raccolte insieme in ammassi e superammassi che compongono quella che gli astronomi chiamano la “struttura su larga scala dell’universo”.

I pianeti

Il nostro sistema solare è un’area attiva di studio. I primi osservatori notarono che la maggior parte delle stelle non sembrava muoversi. Ma c’erano oggetti che sembravano vagare sullo sfondo delle stelle. Alcuni si sono mossi lentamente, altri in modo relativamente rapido durante tutto l’anno. Hanno chiamato questi “pianeti”, la parola greca per “vagabondi”. Oggi li chiamiamo semplicemente “pianeti”. Ci sono anche asteroidi e comete “là fuori”, che anche gli scienziati studiano. 

Deep Space

Stelle e pianeti non sono l’unica cosa che popola la galassia. Esistono anche nuvole giganti di gas e polvere, chiamate “nebulose” (il termine greco plurale per “nuvole”). Questi sono i luoghi in cui nascono le stelle o, a volte, sono semplicemente i resti di stelle morte. Alcune delle “stelle morte” più strane sono in realtà stelle di neutroni e buchi neri. Poi ci sono quasar e strane “bestie” chiamate magnetar, così come galassie in collisione e molto altro ancora. Al di là della nostra galassia (la Via Lattea), si trova una straordinaria collezione di galassie che vanno da spirali come la nostra a quelle di forma lenticolare, galassie sferiche e persino irregolari.

Studiare l’universo 

Come puoi vedere, l’astronomia risulta essere un argomento complesso e richiede molte altre discipline scientifiche per aiutare a risolvere i misteri del cosmo.Per fare uno studio adeguato degli argomenti di astronomia, gli astronomi combinano aspetti di matematica, chimica, geologia, biologia, e fisica. 

La scienza dell’astronomia è suddivisa in sottodiscipline separate. Ad esempio, gli scienziati planetari studiano i mondi (pianeti, lune, anelli, asteroidi e comete) all’interno del nostro sistema solare così come quelli in orbita attorno a stelle lontane. I fisici solari si concentrano sul Sole e sui suoi effetti sul sistema solare. Il loro lavoro aiuta anche a prevedere l’attività solare come brillamenti, espulsioni di massa e macchie solari.

Gli astrofisici applicano la fisica agli studi di stelle e galassie per spiegare esattamente come funzionano. I radioastronomi usano i radiotelescopi per studiare le frequenze radio emesse da oggetti e processi nell’universo. L’astronomia con ultravioletti, raggi X, raggi gamma e infrarossi rivela il cosmo in altre lunghezze d’onda della luce. L’astrometria è la scienza della misurazione delle distanze nello spazio tra gli oggetti. Ci sono anche astronomi matematici che usano numeri, calcoli, computer e statistiche per spiegare ciò che gli altri osservano nel cosmo. Infine, i cosmologi studiano l’universo nel suo insieme per aiutare a spiegarne l’origine e l’evoluzione in quasi 14 miliardi di anni di tempo.

Strumenti di astronomia 

Gli astronomi utilizzano osservatori dotati di potenti telescopi che li aiutano a ingrandire la vista di oggetti deboli e distanti nell’universo. Gli strumenti di astronomia, come la sfera armillare, furono usati dai primi astronomi e nuovi strumenti vennero fuori man mano che lo studio dell’astronomia si evolveva. Usano anche strumenti chiamati spettrografi che sezionano la luce da stelle, pianeti, galassie e nebulose e rivelano maggiori dettagli su come funzionano. I misuratori di luce specializzati (chiamati fotometri) li aiutano a misurare le diverse luminosità stellari. Osservatori ben attrezzati sono sparsi in tutto il pianeta. Orbitano anche in alto sopra la superficie terrestre, con veicoli spaziali come il telescopio spaziale Hubble che forniscono immagini e dati chiari dallo spazio. Per studiare mondi lontani, gli scienziati planetari inviano veicoli spaziali in spedizioni a lungo termine, lander su Marte come Curiosity, missione Cassini Saturn e molti, molti altri. Queste sonde trasportano anche strumenti e telecamere che forniscono dati sui loro bersagli. 

Perché studiare astronomia?

Guardare le stelle e le galassie ci aiuta a capire come è nato il nostro universo e come funziona. Ad esempio, la conoscenza del Sole aiuta a spiegare le stelle. Lo studio di altre stelle fornisce informazioni su come funziona il Sole. Mentre studiamo stelle più distanti, impariamo di più sulla Via Lattea. La mappatura della nostra galassia ci racconta la sua storia e quali condizioni esistevano che hanno aiutato la formazione del nostro sistema solare. Tracciare altre galassie per quanto possiamo rilevare insegna lezioni sul cosmo più grande.C’è sempre qualcosa da imparare in astronomia. Ogni oggetto ed evento racconta una storia di storia cosmica.

In un senso molto reale, l’astronomia ci dà un’idea del nostro posto nell’universo. Il defunto astronomo Carl Sagan lo ha detto molto succintamente quando ha affermato: “Il cosmo è dentro di noi. Siamo fatti di materia stellare. Siamo un modo per l’universo di conoscere se stesso”.