Come studiamo le stelle? - Yuan-Sen Ting

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La nostra tecnologia più avanzata è in grado di mandare gli uomini sulla Luna e le sonde ai confini del sistema solare, ma queste distanze sono incredibilmente piccole se paragonate alle dimensioni dell'universo. Come possiamo studiare le galassie al di là della nostra? Yuan-Sen Ting ci porta nello spazio profondo per mostrarci come gli astronomi studiano le stelle al di fuori della nostra portata.

Lezione di Yuan-Sen Ting, animazioni di Kozmonot Animation Studio

Il cielo di una città è piuttosto noioso.

Se guardate in su verso
le macchie di buio tra gli edifici,

potreste riuscire
a individuare il Grande Carro

o forse la Cintura di Orione.

Ma aspettate.

Guardate di nuovo
la macchia e teneteci su il pollice.

Secondo voi quante stelle ci sono dietro?

Dieci, venti? Provateci ancora.

Se guardaste quell'unghia di cielo

con il telescopio Hubble,

non vedreste punti
di luce, ma chiazze sfocate.

Non sono stelle.

Sono galassie, proprio
come la nostra Via Lattea.

Città di miliardi di stelle,

e il vostro pollice
ne nasconde più di 1000.

L'universo è più grande
di quanto riusciate a vedere dalla città,

e più grande ancora
del cielo stellato della campagna.

Questo è l'universo
come lo vedono gli astrofisici,

con più stelle di tutti
i granelli di sabbia sulla Terra.

Fissando le stelle di notte,

prendete parte alla scienza
più antica della storia umana.

Lo studio dei cieli è più antico

della navigazione, dell'agricoltura,
forse anche del linguaggio stesso.

Eppure, al contrario di altre scienze,
l'astronomia è pura osservazione.

Dal laboratorio è impossibile
controllare i parametri degli esperimenti.

La nostra migliore tecnologia
può mandare l'uomo sulla Luna,

e sonde ai confini del sistema solare.

Ma queste distanze svaniscono

se paragonate agli abissi
che si spalancano tra una stella e l'altra.

Allora come sappiamo
così tanto su altre galassie,

di cosa sono fatte,
quante sono, o addirittura che esistano?

Iniziamo dalla prima cosa che vediamo
se alziamo lo sguardo di notte: le stelle.

Stiamo cercando
di imparare le loro proprietà.

Di cosa sono fatte? Quanto sono
calde, quanto grandi, quanto antiche?

Quanto distano dalla Terra?

E che ci crediate o meno,

capiamo tutte queste cose
dalle luci che brillano nel cielo.

Per decifrare il messaggio delle stelle,
se ne trasforma la luce in arcobaleni.

Guardando un arcobaleno sulla Terra

in realtà state guardando la luce del Sole

dispersa nell'atmosfera
attraverso goccioline d'acqua

in tutte le diverse
lunghezze d'onda che la compongono.

E per studiare la luce dalle altre stelle,

possiamo creare arcobaleni
non usando le goccioline d'acqua,

ma strumenti specifici
che disperdono la luce.

Quando guardiamo
la luce del sole dispersa,

notiamo una stranezza:
linee scure nel nostro arcobaleno.

Queste linee sono
le impronte digitali degli atomi.

Ogni atomo nell'atmosfera si impregna
di luce con specifiche lunghezze d'onda,

e la quantità assorbita
dipende da quanti atomi ci sono.

Quindi, osservando quanta luce
manca a precise lunghezze d'onda,

possiamo dire non solo quali
elementi ci sono nell'atmosfera solare,

ma perfino la loro concentrazione.

E la stessa idea può essere
applicata per studiare le altre stelle.

Create lo spettro di un arcobaleno,
guardate cosa manca,

e quali elementi ci sono.

Bingo. Ora sapete
di cosa sono fatte le stelle.

Ma non ci limitiamo alle lunghezze
d'onda percepite dal nostro occhio.

Prendiamo le onde radio.

Certo, vi fanno ascoltare
la Billboard Top 100 in auto,

ma possono anche viaggiare
attraverso lo spazio senza ostacoli.

Poiché sono arrivate fin qui,

le onde radio possono raccontarci
i primordi del nostro universo,

fin da qualche migliaio
di anni dopo il Big Bang.

Possiamo anche studiare la luce
infrarossa emessa da oggetti più freddi,

come gas e nuvole di polvere nello spazio,

e la luce ultravioletta delle stelle
che sono appena nate da queste nuvole.

Studiare le diverse
lunghezze d'onda non solo ci dà

un quadro più completo
di ogni oggetto,

ma anche diversi punti di vista sull'universo.

Per questo gli astrofisici
usano diversi tipi di telescopi

che coprono tutto lo spettro -
infrarossi, ultravioletti, raggi X -

radiotelescopi,
specchi solari giganti, satelliti,

per individuare la luce altrimenti
bloccata dall'atmosfera terrestre.

Gli astrofisici non vedono solo

i miliardi di stelle
tra i miliardi di galassie dell'universo.

Le ascoltano, le sentono
e le intuiscono, attraverso vari canali,

e ognuno rivela una storia diversa.

Ma tutto inizia con la luce,
quella che riusciamo

e quella che non riusciamo a vedere.

Volete conoscere i segreti dell'universo?

Seguite la luce.