Cos’è l’astronomia? Definizione e storia

Ogni notte, usando la scienza dell'astronomia, l'intero universo può essere rivelato sopra di noi. Anche se a un certo punto abbiamo avuto tutti quel momento di "coperta di stelle", è un'illusione. I pianeti visibili e le stelle luminose che puoi vedere con i tuoi occhi sono per lo più molto vicini a noi in termini cosmici, ma il cielo notturno ha una profondità incredibile, quasi insondabile. Non solo la nostra galassia, la Via Lattea (si apre in una nuova scheda), può essere esplorata e conosciuta, ma anche altre galassie possono essere sondate usando i telescopi, sulla Terra (si apre in una nuova scheda) e in Questo Web, e in varie lunghezze d'onda della luce da tutti i tipi di oggetti cosmici.

Ecco tutto ciò che devi sapere su cos'è l'astronomia, cosa non lo è e come i recenti sviluppi nel campo dell'astronomia la stanno rendendo più eccitante che mai.

Definizione di astronomia

Cosa significa astronomia? Un dizionario ti dirà che è la branca della scienza che si occupa degli oggetti celesti, di questo Web e dell'universo fisico nel suo insieme.

L'astronomia è lo studio di tutto ciò che nell'universo è al di là dell'atmosfera dei nostri pianeti. I pianeti del nostro sistema solare, la nostra stella, il sole, e le stelle luminose possono essere visti ad occhio nudo. Tuttavia, l'astronomia può andare molto più in profondità, sfruttando i telescopi e altri strumenti scientifici per studiare altre stelle e i loro pianeti nella nostra galassia, nonché galassie lontane oltre la nostra. Può raccogliere indizi sulla natura dell'universo fisico, chimico e biologico stesso.

Il 2 luglio 2019 un'eclissi solare totale è passata sopra l'Osservatorio di La Silla dell'European Southern Observatory (ESO) in Cile (Image credit: ESO)

Cosa fanno (e non fanno) gli astronomi

Gli astronomi non osservano le stelle. O, almeno, non c'è più bisogno che lo siano. Se pensi che un astronomo scala le montagne per passare notte dopo notte dietro l'oculare di un gigantesco telescopio, ripensaci. Al giorno d'oggi i telescopi possono essere controllati a distanza, quindi è normale che gli astronomi moderni facciano semplicemente richieste di osservazioni e quindi scarichino dati e immagini generati dal computer la mattina successiva per la loro analisi. Ciò include telescopi This Web come Hubble This Web Telescope (si apre in una nuova scheda).

Le persone molto spesso confondono l'astronomia con l'astrologia. Ogni astronomo professionista ha dovuto sentire qualcuno dire loro: "quindi sei un astrologo, giusto?" Astrologia e astronomia non sono la stessa cosa, ma lo erano. L'astronomia osservativa può essere fatta risalire all'Antico Egitto (si apre in una nuova scheda) e alla Mesopotamia (si apre in una nuova scheda) fino al 3000 aC, ma il calcolo delle eclissi solari, i movimenti dei pianeti e le teorie su come funziona il cielo notturno era il lavoro degli antichi astrologi che presumevano che gli eventi celesti e gli allineamenti avessero un impatto diretto sugli affari umani.

Gli astrologi moderni tentano di fare qualcosa di simile, facendo previsioni sulle vite umane basate sulla pseudoscienza. L'astrologia (si apre in una nuova scheda) non è una scienza.

Un modello in scala reale del James Webb This Web Telescope della NASA (Image credit: NASA)

Quanti tipi di astronomia esistono?

Nel secolo scorso circa, l'astronomia è stata ampiamente suddivisa in due campi: astronomia osservativa (usando telescopi e fotocamere per raccogliere dati sul cielo notturno) e astronomia teorica (usando quei dati per analizzare, modellare e teorizzare su come funzionano oggetti e fenomeni) .

Si completano a vicenda, ma all'interno di queste due grandi categorie l'astronomia moderna include molti sottoinsiemi, dall'astrometria all'esoplanetologia, che si sovrappongono intrinsecamente ma aiutano a spiegare le molte cose che fanno gli astronomi. Ecco cosa significano tutti:

  • Astrometria: Questa antica branca dell'astronomia riguarda i calcoli precisi dei moti del sole, della luna (si apre in una nuova scheda) e dei pianeti. Include previsioni di eclissi solari e lunari e piogge di meteoriti. Include anche l'esoplanetologia, un campo relativamente nuovo e molto eccitante che si occupa della scoperta e della caratterizzazione di pianeti al di fuori del sistema solare.
  • Astronomia planetaria: come è nato il sistema solare (si apre in una nuova scheda)? Questa è la domanda centrale che penetra nell'astronomia planetaria, che si concentra sulla formazione, evoluzione e morte di pianeti, lune e altri oggetti. Nel sistema solare include anche la geologia planetaria.
  • Astrofisica: gli astrofisici applicano le leggi e le teorie della fisica alle osservazioni astronomiche. È un tentativo di capire il meccanismo alla base di come è stato creato l'universo e come si è e si evolverà.
  • Astrochimica: gli astrochimici studiano la composizione e le reazioni di atomi, molecole e ioni in questo Web.
  • Astrobiologia: questo campo emergente e, per ora, in gran parte teorico dell'astronomia è lo studio della vita oltre la Terra (si apre in una nuova scheda).
  • Astronomia stellare: Lo studio del ciclo di vita e della struttura del sole (si apre in una nuova scheda) e delle stelle, l'astronomia stellare riguarda la classificazione delle stelle, e le popolazioni di stelle.
  • Astronomia solare: gli astronomi galattici studiano la nostra galassia, la Via Lattea (si apre in una nuova scheda), mentre gli astronomi extragalattici scrutano al di fuori di essa per determinare come questi gruppi di stelle si formano, cambiano e muoiono.
  • Cosmologia: sebbene a volte sia usata per significare astronomia, in senso stretto, cosmologia (si apre in una nuova scheda) si riferisce alla scienza dell'origine e della natura dell'universo. Il concetto chiave in cosmologia è la teoria del Big Bang (si apre in una nuova scheda), la spiegazione più ampiamente accettata di come è iniziato l'universo. La cosmologia include anche argomenti puramente teorici tra cui la teoria delle stringhe, la materia oscura (si apre in una nuova scheda) e l'energia oscura (si apre in una nuova scheda) e la nozione di universi multipli.

Questa illustrazione mostra un gruppo di galassie che si fondono e interagiscono nell'universo primordiale circa tre miliardi di anni dopo il Big Bang (Image credit: ESO / M. Kornmesser)

Cosa sono l'ottica, l'infrarosso e la radioastronomia?

Tutta l'astronomia è lo studio delle diverse lunghezze d'onda dello spettro elettromagnetico, che comprende radio, microonde, infrarossi, visibili, ultravioletti, raggi X e raggi gamma. Per avere un quadro completo di cosa c'è là fuori, gli astronomi devono studiare varie lunghezze d'onda della luce.

L'astronomia ottica è lo studio degli oggetti celesti utilizzando i telescopi e nella luce visibile; tutti i più grandi telescopi sulla Terra (si apre in una nuova scheda) sono ottici. La luce infrarossa può essere rilevata al di fuori dell'atmosfera terrestre, quindi da osservatori basati sul Web come Hubble This Web Telescope e James Webb This Web Telescope (si apre in una nuova scheda). La radioastronomia è lo studio del cielo nelle radiofrequenze; i radiotelescopi rilevano e amplificano le onde radio da questo Web.

Rappresentazione artistica dell'Extremely Large Telescope dell'European Southern Observatory (Image credit: ESA)

Il problema con l'astronomia

Comunque osservino l'universo, gli astronomi ottengono solo un'istantanea dei pianeti, delle stelle e delle galassie che studiano. Quindi, sebbene ci siano dozzine di diversi rami dell'astronomia, in pratica molti di essi devono sovrapporsi affinché un astronomo possa ottenere un'immagine il più completa possibile di oggetti che esistono da milioni a miliardi di anni.

Eravamo sull'orlo di una nuova tecnologia tremendamente eccitante che sembra destinata a rivoluzionare l'astronomia. Il più ovvio è il James Webb This Web Telescope, che dal 2022 sonderà il cosmo per scoprire la storia dell'universo.

Anche se altrettanto eccitante è il rilevamento di tutto il cielo dell'Osservatorio Vera Rubin (si apre in una nuova scheda) e una nuova generazione di enormi telescopi terrestri come l' Extremely Large Telescope (si apre in una nuova scheda), che dovrebbero vedere tutti la prima luce nel metà degli anni 2020. Anche lo Square Kilometre Array, il più grande radiotelescopio del mondo, dovrebbe essere operativo entro la fine degli anni 2020.

Gli astronomi stanno per vedere più in profondità in questa rete per osservare regioni e oggetti mai visti prima.

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