Astronomia

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Nubi di gas attorno ad una stella variabile

L'astronomia, che etimologicamente significa leggi delle stelle (dal greco: αστρονομία = άστρον + νόμος), è la scienza il cui oggetto è l'osservazione e la spiegazione degli eventi celesti. Studia le origini e l'evoluzione, le proprietà fisiche, chimiche e temporali degli oggetti che formano l'Universo e che possono essere osservati sulla sfera celeste.

L'astronomia non va confusa con l'astrologia, una pseudoscienza la quale sostiene che i fenomeni celesti hanno un'influenza sugli eventi che accadono sulla Terra ed in particolare sull'uomo. Anche se le due discipline hanno un'origine comune, esse sono totalmente differenti: gli astronomi hanno abbracciato il metodo scientifico a differenza degli astrologi.

Indice

1 Cenni storici

2 Suddivisioni

2.1 Per metodo impiegato per ottenere le informazioni
2.2 Per oggetto di studio

3 Concetti base

4 Voci correlate

Cenni storici

All'inizio della sua storia, l'astronomia si occupò unicamente dell'osservazione e della previsione dei movimenti degli oggetti celesti che potevano essere osservati ad occhio nudo dall'uomo. I primi astronomi erano rappresentati dai sacerdoti di uno specifico culto religioso, in grado di svolgere una funzione utile alla società, creando i primi calendari, indispensabili per l'organizzazione della vita sociale ed agricolo-pastorale.

I Greci diedero importanti contributi all'astronomia, soprattutto attraverso Ipparco ed Eudosso, culminati con l'opera di Claudio Tolomeo.
Durante il Medioevo nel mondo occidentale l'astronomia ristagnò, mentre alcuni astronomi Arabi ne proseguirono lo studio.
Durante il Rinascimento, Nicolò Copernico realizzò l'importante lavoro di un sistema eliocentrico (non fu il primo a proporre l'ipotesi di un sistema con al centro il Sole, ma di certo il primo ad argomentare in maniera scientifica la sua teoria). Il suo lavoro fu difeso, sviluppato e corretto da Galileo Galilei e Keplero. Quest'ultimo fu il primo astronomo a fornire leggi che descrivessero correttamente i dettagli del movimento dei pianeti intorno al Sole, anche se non comprese le cause fisiche delle sue scoperte, la cui comprensione fu in seguito merito di Newton che elaborò i principi della meccanica celeste e la legge di gravitazione universale, che eliminava del tutto la distinzione tra i fenomeni terrestri e celesti.
Solo molto dopo si scoprì che le stelle sono oggetti molto lontani, e, con l'avvento della spettroscopia fu provato che esse erano sì, simili al Sole, ma differenti quanto a massa, temperatura e dimensioni. Con l'avvento della spettroscopia fu infatti possibile studiare la natura fisica degli astri, che portò all'astrofisica, ovvero alla fisica applicata allo studio dei corpi celesti.

L'esistenza della nostra galassia, la Via Lattea, e la comprensione che essa fosse un ammasso isolato di stelle rispetto al resto dell'Universo, fu provata solamente nel XX secolo, assieme alla scoperta dell'esistenza di altre galassie. Molto presto, grazie all'utilizzo della spettroscopia, ci si accorse che molti oggetti presentavano spettri spostati verso il rosso rispetto a quanto ci si attendeva. Questo era spiegabile solo con l'effetto Doppler, che fu interpretato come una differenza di moto negativa, ovvero di allontanamento rispetto al nostro pianeta. Venne formulata allora la teoria dell'espansione dell'Universo (vedi cosmologia), teoria tutt'oggi molto controversa.

La cosmologia, una disciplina che ha larghi settori in comune con l'astronomia, ha fatto enormi passi in avanti nel nostro secolo, con il modello del Big Bang, supportato da prove sperimentali fornite dall'astronomia e dalla fisica, come l'esistenza e le proprietà della radiazione cosmica di fondo, la Legge di Hubble e lo studio dell'abbondanza cosmologica degli elementi chimici.

Per una più dettagliata storia dell'Astronomia, vedi Storia dell'astronomia.

Suddivisioni

Dato il grande numero di fenomeni di cui si occupa, l'astronomia è divisa in molti campi. Le divisioni non sono uniche e le intersezioni sono piuttosto la regola che non l'eccezione.

Per metodo impiegato per ottenere le informazioni

In astronomia, il metodo principale per ottenere informazioni richiede la rilevazione e l'analisi di radiazioni elettromagnetiche. Una tradizionale divisione dell'astronomia è data seguendo le differenti regioni dello spettro elettromagnetico che vengono osservate:

Astronomia ottica - si riferisce alle tecniche usate per rilevare ed analizzare la luce che può essere percepita dall'occhio umano (tra i 400 - 800 nm circa). Il più comune strumento usato è il telescopio.
Astronomia dell'infrarosso - si basa sul rilevamento della radiazione infrarossa (che ha, cioè, una lunghezza d'onda maggiore della luce rossa). Lo strumento più usato è il telescopio, ottimizzato per tali usi. I telescopi posti in orbita sono utilizzati per "pulire" il "rumore" delle interferenze elettromagnetiche causate dall'atmosfera.
Radioastronomia - usa degli strumenti completamente differenti per rilevare radiazioni con una lunghezza d'onda che va dal millimetro al centimetro circa. I ricevitori impiegati sono simili agli strumenti utilizzati per trasmettere segnali televisivi o radiofonici. Vedere anche Radiotelescopi.

L'astronomia ottica e la radioastronomia impiegano osservatori istallati a terra, poiché l'atmosfera è trasparente alle lunghezze d'onda visibili. Gli osservatori astronomici per l'infrarosso vengono costruiti in alta montagna, in luoghi con un un clima secco, in quanto la luce infrarossa è lievemente assorbita dal vapore acqueo. Comunque il luogo migliore per intercettare la radiazione infrarossa è nello spazio, per cui sono stati costruiti telescopi spaziali.

L'atmosfera blocca le lunghezze d'onda dei raggi X, dei raggi gamma, dell'ultravioletto e, eccetto per alcune "finestre", del lontano infrarosso. A causa di questo le osservazioni astronomiche possono essere effettuate solo da palloni atmosferici o dallo spazio.

Tutte le precedenti discipline sono basate sulla rilevazione di fotoni, ma è possibile ottenere informazioni anche rilevando (solamente dallo spazio) i raggi cosmici, i neutrini e, nel prossimo futuro, le onde gravitazionali (vedere LIGO e LISA).

Per oggetto di studio

Gli astronomi studiano oggetti come pianeti, stelle, novae, ammassi stellari, galassie, nebulose, ecc. ma nessun astronomo osserva ogni tipo di oggetto. Una differente suddivisione può essere fatta per regioni dello spazio e tematiche correlate:

Astronomia galattica
Astronomia extragalattica
Formazione ed evoluzione delle galassie
Formazione stellare
Evoluzione stellare
Astronomia stellare
Astrometria: lo studio della posizione degli oggetti sulla sfera celeste e dei loro movimenti. L'astrometria si occupa inoltre della definizione dei sistemi di riferimento e della cinematica degli oggetti appartenenti alla nostra galassia
Cosmologia: lo studio dell'Universo nel suo insieme, della sua nascita ed evoluzione
Esobiologia o Astrobiologia: lo studio della formazione di vita biologica al di fuori del nostro pianeta
Planetologia: lo studio dei pianeti del Sistema Solare.

Inoltre, vi sono altre discipline che possono essere considerate parte dell'astronomia, o scienze interdisciplinari che si occupano anche di astronomia:

Archeoastronomia: lo studio delle conoscenze astronomiche dei popoli antichi
Astrochimica: lo studio della chimica del mezzo interstellare
Astronomica nautica:parte dell'astronomia che studia la risoluzione dei problemi di posizione e direzione, in mare o in volo, utilizzando i principi dell'Astronomia sferica
Astronomia sferica: lo studio del moto apparente degli astri sulla sfera celeste

più tutta una serie di branche della fisica.

L'astronomia è una delle poche scienze in cui il lavoro di ricerca del dilettante o dell'amatore (l'astrofilo) può giocare un ruolo rilevante, fornendo dati sulle stelle variabili o scoprendo comete, novae, supernovae, asteroidi o altri oggetti.

Concetti base

Voci correlate

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