Questo insieme distorto di costellazioni è ciò che i nostri lontani antenati videro nei cieli notturni del 20.000 a.C. Gli umani hanno sempre usato le stelle più luminose per tracciare schemi nel cielo, ma quelle stelle sono generalmente i nostri vicini più vicini nella galassia e quelli con i più alti movimenti propri.
Partiamo dal presupposto che le posizioni delle stelle nei cieli sono eterne. Ma tutto nello spazio è in movimento. Mentre ruota la nostra Via Lattea, il nostro sole viene trasportato una volta intorno alla galassia ogni 250 milioni di anni, andando lentamente su e giù attraverso il disco della galassia, come un cavallo su una giostra. Le stelle della galassia si tirano l'un l'altro gravitazionalmente, il che le costringe a spostarsi. Gli astronomi conoscono molti ammassi di giovani stelle che si sono formate insieme e ora migrano attraverso la galassia come gruppo. E gli scienziati possono identificare i singoli membri del cluster che sono stati espulsi a causa delle forze gravitazionali esercitate dalle stelle circostanti.
Per la maggior parte, i movimenti delle stelle non sono evidenti nel corso della vita umana. Tuttavia, le costellazioni formate da stelle sono cambiate in apparenza nel corso della storia registrata. Inoltre, diverse stelle situate vicino al nostro sole cambiano notevolmente la loro posizione da un anno all'altro, e gli osservatori del cielo con i telescopi del cortile possono osservare il progresso di queste stelle.
In questa edizione di Mobile Astronomy, ci concentreremo sulle stelle erranti. Ne metteremo in evidenza alcuni in rapido movimento e ti diremo come vederli usando la tua app di astronomia preferita. E ti diremo come ricreare l'aspetto delle nostre costellazioni moderne quando l'umanità ha visto per la prima volta immagini nelle stelle, così come ciò che i nostri discendenti vedranno in un lontano futuro. [Orion Transformed: Constellation familiare si sposterà per millenni (video)]
Movimento stellare 101
Poiché le stelle possono muoversi in qualsiasi direzione dello spazio, possono viaggiare lateralmente (lateralmente), radialmente (verso o lontano dal nostro sistema solare) o una combinazione di entrambi questi tipi di movimento. I movimenti laterali cambiano le coordinate delle stelle sul cielo, riorganizzando gradualmente le nostre mappe stellari. Gli astronomi possono anche misurare gli spostamenti Doppler dello spettro di una stella per determinare se una stella si sta avvicinando o si sta allontanando dal nostro sistema solare, ma tale movimento radiale non altererà la posizione di una stella nel nostro cielo.
Gli astronomi usano il termine "moto proprio" per descrivere il cambiamento di posizione di una stella nel tempo visto dal nostro sistema solare; usano anche il termine "moto apparente". Quel movimento percepito in realtà consiste in una miscela del movimento intrinseco di una stella attraverso la galassia più il cambiamento nella posizione del nostro sole nello stesso periodo. (Ignoreremo i cambiamenti causati dalla parallasse mentre la Terra orbita attorno al sole, perché quelli in media fuori tutto l'anno.)
Il movimento corretto tende ad essere molto piccolo per le stelle distanti e grande per le stelle più vicine, anche se anche le stelle vicine possono avere un valore di movimento proprio pari a zero se non si muovono lateralmente.
Prima che diventassero disponibili le macchine informatiche, gli astronomi misurarono attentamente le coordinate della declinazione e dell'ascensione retta delle stelle, scrissero questi valori nei cataloghi delle stelle e tracciarono le stelle sulle carte del cielo. (R.A. e Dec. sulla sfera celeste, per usare le abbreviazioni delle misure, sono analoghi alla longitudine e alla latitudine, rispettivamente, sul globo terrestre).
Con il miglioramento della strumentazione, gli astronomi hanno scoperto che alcune stelle stavano cambiando le loro posizioni nel tempo, quindi i cataloghi e le carte dovevano essere regolarmente aggiornati e ristampati, generalmente ogni cinque anni. Alla fine, i cataloghi di stelle includevano la velocità e la direzione in cui le stelle si muovevano. Oggi, i cataloghi di stelle digitali online sono ospitati e aggiornati dall'Osservatorio navale statunitense e da altre organizzazioni pubbliche. Le app di astronomia mobile e il software planetario desktop scaricano regolarmente quei cataloghi e utilizzano i dati per visualizzare ciascuna stella nella posizione corretta in una determinata data.
Per tracciare un movimento stellare ancora più accurato, i ricercatori hanno inviato più missioni nello spazio. La navicella spaziale Hipparcos ha iniziato a misurare accuratamente le posizioni delle stelle per aiutare gli scienziati a conoscere meglio la galassia. Una missione di follow-up di nome Gaia sta attualmente misurando con precisione un miliardo di stelle. Tali informazioni informeranno presto le app di astronomia. E non solo le informazioni aiuteranno a rendere più accurati i nostri modelli di cielo notturno, ma gli astronomi possono anche usare il movimento stellare per studiare come la galassia è strutturata e in evoluzione. [Questa mappa a colori 3D di 1,7 miliardi di stelle nella Via Lattea è la migliore in assoluto]
Vedere costellazioni cambiare nel tempo
Molte delle nostre 88 costellazioni moderne hanno le loro origini nell'astronomia babilonese. Intorno al 1370 a.C., quegli antichi astronomi prendevano nota del rapporto tra le stagioni e le stelle e crearono i primi cataloghi di stelle conosciute: l'elenco Tre Stelle ogni e il Mul.Apin, entrambi sopravvissuti come tavolette di pietra. Quella conoscenza fu in seguito trasmessa agli antichi Greci, che gettarono le basi della moderna astronomia occidentale. Le moderne costellazioni zodiacali - tra cui Toro, il toro; Leone, il leone; e Scorpius, lo scorpione - apparve per la prima volta in quegli antichi testi.
A causa dell'azione del moto proprio stellare per millenni, le costellazioni che vediamo oggi sono alterate dagli schemi a stella che i babilonesi hanno visto. Nella maggior parte dei casi, le modifiche sono appena percettibili, ma alcune sono immediatamente evidenti. App di astronomia avanzate come SkySafari 6, Stellarium Mobile e Star Walk 2 ti consentono di vedere il cielo in epoche diverse, così puoi viaggiare indietro nel tempo per vedere il cielo antico e vedere in anteprima i cieli che i nostri discendenti apprezzeranno in un lontano futuro.
Alcune app richiedono di inserire manualmente l'anno che desideri visualizzare o scorrere gli anni in sequenza. Con SkySafari 6, puoi facilmente saltare nel tempo. In questa app, apri il menu Impostazioni. Nella voce Precessione, abilita l'opzione Movimento corretto. (Questa modifica può essere permanente. Non influirà sul normale utilizzo dell'app.) Sotto Coordinate, passa a Ecliptic. Sotto Horizon e Sky, disabilita Daylight e Horizon Glow e quindi disabilita "Mostra orizzonte e cielo". Per questa dimostrazione, mi piace anche nascondere i pianeti. Assicurati che siano visualizzate le linee delle costellazioni. I nomi delle stelle sono opzionali.
All'uscita dal menu Impostazioni, il display della tua app mostrerà un cielo scuro, senza alcun orizzonte oscuro, indipendentemente dall'ora del giorno. Cerca e seleziona una costellazione. L'Orsa Maggiore è una buona scelta, perché tutti hanno familiarità con l'asterismo di Dipper di questa costellazione. Utilizzare l'icona centrale per tenere in posizione l'Orsa maggiore, quindi aprire i controlli del flusso temporale.
Tocca il valore dell'anno attualmente visualizzato. Sotto l'etichetta per il giorno della settimana, una casella visualizzerà "1 anno". Tocca quella casella per aprire una tastiera e inserire un numero elevato, ad esempio 500 o 1.000. (Utilizzare il tasto CANC per eliminare "1" predefinito prima di digitare il proprio valore.) Al termine, toccare la stessa casella per chiudere il tastierino. Ora, ogni volta che aumenti l'anno, salterà dell'importo inserito, ovvero 500 anni. (Lo stesso incremento si applica se si passa a giorni, ore, minuti, ecc.)
Con l'Orsa maggiore centrata, concedi il tempo per fluire in avanti o indietro. La costellazione si deformerà mentre le stelle si muovono attraverso la galassia. Imposta l'anno sul 1480 a.C. per mostrare la costellazione come la vedevano gli antichi babilonesi. O vai lontano nel futuro per vedere come i nostri discendenti vedranno il cielo. Digita il pulsante Now per tornare al giorno corrente. (In SkySafari 6, puoi inserire direttamente un anno specifico nel menu Impostazioni data e ora.)
Mentre l'app è configurata in questo modo, puoi vedere altri esempi di costellazioni in rapida evoluzione. Altair in Aquila, l'aquila e Arcturus in Boötes, il mandriano, sono due stelle luminose ad occhio nudo con valori di moto proprio relativamente alti (rispettivamente 0,66 e 2,28 secondi d'arco all'anno). Due stelle dimmer, di nome Tarazed e Alshain, fiancheggiano Altair. Nel cielo moderno, queste stelle formano una linea curva, con Altair nel mezzo - come se quelle stelle fiancheggianti fossero le "orecchie" dell'aquila. Mille anni fa, Altair sedeva direttamente tra loro e, in epoca babilonese, Altair era "sotto" di loro, facendo sembrare le due stelle che fiancheggiano più "antenne".
Arcturus è la stella arancione molto luminosa che si trova alla base della costellazione di aquiloni Boötes. È nel cielo occidentale di prima serata a settembre. Le stelle Zeta Boötes e Muphrid siedono rispettivamente a sud-est e sud-ovest di Arcturus, formando le gambe tozze del pastore. Arcturus si sta muovendo verso sud. Due millenni fa, era molto più lontano da quelle stelle, e tra 3000 anni, Arcturus siederà tra loro - come se stesse eseguendo le divisioni!
Stella di Barnard
Possiamo usare le app di astronomia per vedere come le stelle con un movimento proprio molto alto cambiano posizione di anno in anno. Ad esempio, guarda la nana rossa Barnard's Star, situata a soli 6 anni luce dal sole. La stella prende il nome dall'astronomo americano E.E. Barnard che, nel 1919, decise che il movimento di questa stella attraverso il cielo è di 10,3 secondi d'arco all'anno - il più grande movimento proprio di qualsiasi stella rispetto al sole. (Una luna piena misura 1.800 secondi d'arco.)
La stella di Barnard si trova nella costellazione di Ofiuco, che può essere trovata nel cielo sudoccidentale nelle sere di settembre. Con una magnitudine visiva di +9,53, la stella si avvicina al limite di visibilità usando un binocolo 10 x 50, ma un telescopio nel cortile può rivelarti questa stella. La tua app di astronomia mostrerà prontamente il rapido movimento della stella di Barnard attraverso il cielo.
Imposta l'ora della tua app a circa 21:00 ora locale. Utilizzare il menu Cerca per trovare la stella di Barnard (altri nomi di catalogo per esso includono V2500 Ophiuchi e HIP87937), quindi utilizzare l'icona Centro per posizionare la stella al centro del display dell'app. Ingrandisci fino a quando la stella luminosa vicina 66 Ophiuchi (o 66 Oph) è visibile vicino al bordo del display.
Apri i controlli del tempo e tocca l'anno per selezionare quell'unità come incremento del tempo. Ora, quando premi le icone delle frecce, il tempo scorrerà avanti o indietro di un anno alla volta. Ogni anno in futuro, la stella di Barnard si sposta in alto a destra, lontano da 66 Oph. Quando l'astronomo Barnard misurò la sua stella nel 1919, fu posizionata in basso a destra di 66 Oph.
Per tracciare tu stesso il movimento della Stella di Barnard, prova a trovarlo nel tuo telescopio (un sistema GoTo ti aiuterà) e disegna il campo stellare attorno ad esso. Ogni anno circa, dai un'altra occhiata e disegna di nuovo il campo stellare. Alla fine, il suo percorso diventerà evidente. Gli astrofotografi possono immaginare il campo stellare e creare un composito pluriennale per mostrare il movimento della stella.
Puoi anche testare la tua app su alcune altre star in rapido movimento, tra cui 61 Cygni in Cygnus e Groombridge 1830 e Lalande 21185, entrambi in Ursa Major. (A questo punto dell'anno, usa le 5:00 ora locale, quando queste stelle sono ben posizionate nel cielo.)
Nelle prossime edizioni di Mobile Astronomy, metteremo in evidenza alcuni obiettivi di osservazione delle stelle autunnali, discuteremo come utilizzare le app mobili per pianificare e registrare le tue osservazioni astronomiche e altro ancora. Fino ad allora, continua a cercare!
Nota dell'editore: Chris Vaughan è uno specialista di divulgazione pubblica e di astronomia presso AstroGeo, un membro della Royal Astronomical Society of Canada e un operatore dello storico telescopio David Dunlap Observatory da 74 pollici (1,88 metri). Puoi raggiungerlo via e-mail e seguirlo su Twitter @astrogeoguy, nonché su Facebook e Tumblr.
Questo articolo è stato fornito da Simulation Curriculum, leader nelle soluzioni di curriculum di scienze spaziali e creatore dell'app SkySafari per Android e iOS. Segui SkySafari su Twitter @SkySafariAstro. Seguici su @Spacedotcom, Facebook e Google+. Articolo originale su Space.com.
