2010 – Anno internazionale della biodiversita' - Radioastronomia, uno sfacciato colpo di fortuna - IW6ON - C.I.S.A.R. - Associazione Italiana Radioamatori Giulianova

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2010 – Anno internazionale della biodiversita' - Radioastronomia, uno sfacciato colpo di fortuna

Radioastronomia
 
La radioastronomia ha portato a sostanziali incrementi della ricerca astronomica, in particolare alla scoperta di diverse nuove classi di oggetti: pulsar, quasar e galassie attive (o radio galassie). Tali oggetti sono alcuni dei più estremi ed energetici processi fisici dell'universo. La radioastronomia è anche parzialmente responsabile per l'idea che la materia oscura è una componente importante nel nostro universo; le misurazioni radio della rotazione delle galassie suggeriscono che c'è molta più materia nelle galassie di quella osservabile direttamente (vedi Vera Rubin). Anche la Radiazione cosmica di fondo fu scoperta per la prima volta usando radiotelescopi. Comunque, i radiotelescopi sono usati anche per indagare oggetti molto più vicini a noi, incluse le osservazioni del sole, dell'attività solare, e la mappa radio del sistema solare. Nell 1974 Martin Ryle e Antony Hewish dell'Università di Cambridge hanno ricevuto un premio Nobel per aver inventato l'interferometria radioastronomica. Ora, quasi tutti i radiotelescopi fanno interferometria. Ci sono molti radiotelescopi in tutti i continenti del mondo. Il governo degli Stati Uniti ha creato un'istituzione per condurre ricerche radioastronomiche, chiamata National Radio Astronomy Observatory (NRAO). Questa istituzione controlla numerosi radiotelescopi negli Stati Uniti compreso il più grande radiotelescopio completamente orientabile del mondo, il Green Bank Telescope. Il governo degli Stati Uniti ha anche riservato una zona di silenzio radio intorno a Green Bank (Virginia Occidentale).


APPUNTI DI RADIOASTRONOMIA
a cura di Giovanni Lorusso IK0ELN
IARA Group, SAIt, SdR Radioastronomia UAI



 
Un'ulteriore attività del radioamatore è quella dei SWL (Short Wave listener) i cosiddetti ascoltatori su onde corte e dei BCL (Broadcast listener) ascoltatori di emittenti radio internazionali, cioè le Broadcasting, che si limitano solo all'ascolto. Queste ultime due attività, la SWL e la BCL, riguardano più precisamente l'hobby del radioascolto del radioamatore, molto affine a quello del radioamatore. Il radioascoltatore tende però a utilizzare apparati riceventi in grado di sintonizzarsi sulle emittenti anche in onde corte, medie e su tutte le altre gamme di frequenze in cui particolari condizioni di propagazione permettono ai segnali radio di percorrere distanze molto grandi e d avere un ascolto accettabile ed accessibile.

2010 – ANNO INTERNAZIONALE DELLA BIODIVERSITA'

Radioastronomia, uno sfacciato colpo di fortuna

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Premessa
Ci troviamo nel XX secolo, a Holmdel, nel News Jersey, ormai le comunicazioni radio hanno abbandonato la scienza pura e puntano verso interessi commerciali. Tra le aziende leader degli anni trenta, vi era pure la statunitense "Bell Telephone Laboratories", la quale, svolgeva un grosso businnes di affari con la telefonia e con le stazioni radio commerciali. Ma, qualcosa le impediva di immettere sul mercato nuovi apparecchi telefonici e nuove stazioni radio broadcasting: un fastidioso rumore di fondo! Si, proprio un maledetto disturbo che si avvertiva nella cornetta telefonica e nell'ascolto delle emittenti radiofoniche, tanto da rendere difficile l'ascolto delle comunicazioni. Escludendo l'ipotesi che si trattasse di disturbo atmosferico; escludendo anche le emissioni del campo magnetico solare; che cosa, dunque, era quel noise costante?

Karl Jansky Guthe (22 ottobre 1905 - 14 febbraio 1950) è stato un americano fisico e radiofonico ingegnere che nell'agosto del 1931 scoperto le onde radio provenienti dalla Via Lattea . E 'considerato una delle figure fondanti della radioastronomia. Karl Jansky Guthe è nato in quello che era allora il territorio di Oklahoma , dove il padre, Cyril M. Jansky, è stato Preside della Facoltà di Ingegneria presso la University of Oklahoma a Norman . Dean Jansky, nato nel Wisconsin di immigrati cechi, aveva iniziato a insegnare all'età di sedici anni. Era un maestro nel corso della sua vita attiva, andare in pensione come professore di Ingegneria Elettrica presso l'Università del Wisconsin. Era un ingegnere con un forte interesse per la fisica, un tratto passò ai suoi figli. Karl Jansky è stato chiamato dopo il dottor Karl Guthe, che era stato un importante mentore a Cyril M. Jansky.













Ing. Karl Guthe Jansky

Gia! Di che natura era quel disturbo che tanto angustiava i dirigenti della Bell Telephone Laboratories? Per poter risolvere questo enigma, la Bell Telephone si rivolse all'ingegnere Karl Guthe Jansky, giovane fisico statunitense; il quale, dopo aver costruito una grande antenna, orientabile per 360°, scherzosamente definita "La Giostra", cominciò ad effettuare le prime "osservazioni" astronomiche in banda radio, privilegiando le H.F., e più precisamente la frequenza di 20,5 Mhz, poichè il disturbo si evidenziava di più nella regione delle onde corte. Infatti, la enorme configurazione dell'antenna, orientabile anche in ascensione retta e declinazione, connessa ad un sensibile ricevitore, sintonizzato sempre su 20,5 Mhz (una frequenza non lontana ai 21 Mhz assegnati ai Radioamatori) con una larghezza di banda di 1 Mhz, consentì all'ing. Jansky di capire che quel sibilo continuo era di origine galattica.

La radioastronomia nasce , casualmente , agli inizi degli anni ‘30 dello scorso secolo , grazie al lavoro di Karl Guthe Jansky , ingegnere della compagnia Bell Telephone. Karl Jansky nasce nel 1905 nella città di Norman nello stato dell’Oklahoma , Stati Uniti. Studia all’università del Winsconsin dove consegue la laurea in fisica nel 1927. Nel dicembre del 1931 Karl esegue degli studi per conto della compagnia telefonica per la quale lavora riguardo a interferenze registrate nel servizio radio telefonico transatlantico. Realizza un’antenna moderatamente direttiva in grado di ruotare di 360° e accordata sulla frequenza di 20500KHz ( che gli amici battezzano : “la giostra di Jansky” ).









"La Giostra"

Ma, cerchiamo di capire bene come il giovane ingegnere radio era giunto a questa conclusione. Puntando l'antenna verso il centro della nostra galassia "La Via Lattea" quel disturbo aumentava di intensità; per cui, scartati i rumori di origine terrestre: temporali locali e temporali lontani riflessi dalla Ionosfera (Radio Natura); scartata la possibilità che il rumore fosse causato dall'emissione della radiazione solare (a quell'epoca era già noto agli astronomi che la Radiazione di Corpo Nero o Radiazione Termica, produce una coda a bassa frequenza, appunto sulle frequenze radio) quel segnale, che sorgeva e tramontava una volta al giorno, con un periodo esatto di 23 ore e 56 minuti, non coincideva più con la posizione del Sole che, come sappiamo, rispetta un periodo di 24 ore: un giorno. Queste considerazioni lo convinsero che sicuramente si trattava di una sorgente astronomica (Radiosorgente) comunque, fuori dal nostro Sistema Solare; in quanto, il periodo calcolato dall'ingegner Jansky, collimava perfettamente al periodo di transito delle Stelle fisse che popolano la volta celeste. La sua conclusione fu che, la radiosorgente del disturbo proveniva dalla Costellazione del Sagittario, ovvero: dalla regione centrale della nostra Galassia. Quell'emissione continua e diffusa nella banda radio era, dunque, il respiro della Via Lattea; o, quanto meno, il residuo della Radiazione di Fondo (Radiazione Fossile) generato dalla tremenda esplosione del Big avvenuta circa 14 miliardi di anni fa e che diede origine all'Universo.

 
La Via Lattea (dal latino Via Lactea) è la galassia alla quale appartiene il sistema solare; è la Galassia per antonomasia, poiché il nome deriva dal greco Γαλαξίας (Galaxias), che significa "latteo", utilizzato in epoca greca per designarla. In base agli studi più recenti, pare che la Galassia sia, da un punto di vista strettamente morfologico, una galassia spirale barrata, ovvero una galassia composta da un nucleo attraversato da una struttura a forma di barra, dalla quale si dipartono i bracci di spirale, che seguono un andamento logaritmico; è il membro principale, insieme alla Galassia di Andromeda, del Gruppo Locale, un insieme di galassie comprendente, oltre alle due precedentemente citate, la Galassia del Triangolo ed una cinquantina di galassie minori, principalmente nane.
 

Era nata, così, una nuova disciplina scientifica: La Radioastronomia; e dopo la sua morte, avvenuta il giorno di San Valentino del 1950, la Comunità Scientifica, in suo onore, adottò il suo cognome (Jy) quale unità di misura del Flusso Radio (l'intensità del rumore generato dalla Radiazione Fossile è pari a 3 Jy). All'età di appena 26 anni, Jansky aveva fatto una scoperta rivoluzionaria! Attraverso la Radiazione Fossile, aveva confermato la Teoria del Big e l'origine dell'Universo; teoria, confermata poi dal telescopio spaziale Hubble (Hubble Space Telescope), il quale è riuscito ad osservare, in banda ottica, le Stelle di prima generazione risalenti proprio a 14 miliardi di anni fa. Ma, come spesso accade, i suoi risultati non furono presi in considerazione dalla Bell Telephone, interessata soltanto a risolvere il problema tecnico delle sue apparecchiature; ed il nuovo progetto presentato da Jansky, inteso alla costruzione di una antenna di 30 metri, utile a studiare più in dettaglio la nostra Galassia, cadde nel vuoto. La Bell Telephone Laboratories assegnò a Karl Jansky un altro progetto e lui non si occupò mai più di Radioastronomia. Invece a riprendere gli studi radioastronomici fu un appassionato: Grote Reber. Nato a Chicago nel 1911, Reber, già Radioamatore, fu il primo Radioastrofilo della storia, perchè dopo aver esaminato attentamente le scoperte di Jansky, costruì nel suo giardino un radiotelescopio amatoriale, costituito da una antenna di 10 metri di diametro, collegata ad un amplificatore ed a un ricevitore che operava su 3300 Mhz, 900 Mhz, e 160 Mhz, utilizzando la sua stazione astronomica soltanto di notte per ridurre il numero delle interferenze causate dai motori a scoppio delle automobili. E, fu proprio di notte che sulla frequenza di 160 Mhz riuscì a registrare il rumore galattico emesso dalla nostra Galassia, confermando, così, quanto aveva già scoperto l'ing. Jansky. Da quella notte, Reber, dopo aver rielaborato tutti i dati, compilò la prima radiomappa della Galassia, tracciando le linee isoterme della distribuzione della temperatura (La Brillanza) del cielo sulla frequenza di 160 Mhz. Quanto sin qui riportato, è soltanto l'inizio, perchè a Jansky e Reber, fecero seguito altri osservatori, i quali, con tecniche sempre più avanzate, rilevarono altri dettagli utili a stilare radiomappe anche di altri oggetti celesti. Oggi, in Italia, il fiore all'occhiello della Radioastronomia è rappresentato dal radiotelescopio "Croce del Nord" di Medicina (Bologna) che, oltre ad osservare le radiosorgenti sparse nell'Universo, è impegnato anche nel progetto S.E.T.I. (Serach of Extra Terrestrial Intelligence).












            La Croce del Nord

La Croce del Nord è un asterismo che comprende le stelle più luminose della costellazione del Cigno; deve il suo nome alla sua somiglianza, nonché opposizione in cielo, alla brillante costellazione australe della Croce del Sud. La Croce del Nord coincide con il "corpo" del Cigno; le sue componenti sono Deneb, legata ad Albireo a formare l'asse verticale, mentre quella orizzontale è formata da Gienah e Rukh, le stelle ε e δ cigni. Le due assi si incontrano nella stella Sadr, la γ cygni. Questo asterismo è una delle figure più caratteristiche dell'emisfero boreale, poiché si trova a latitudini medie, e può essere dunque osservato molto alto durante i mesi estivi boreali da tutto l'emisfero nord della Terra; nell'emisfero sud invece appare basso sull'orizzonte settentrionale, fino a scomparire del tutto a sud del 60º parallelo sud. Lungo l'asse maggiore della croce corre la Via Lattea, in un punto molto denso dove abbondano gli ammassi aperti e ricchi campi stellari ben visibili anche con semplici binocoli. La Fenditura del Cigno, un insieme di nebulosità oscure, corre parallela all'asse maggiore.

Mentre, per quanto riguarda la ricerca amatoriale, mi piace citare il collega Radioamatore iZ7.EVR Michele Mallardi (visita il suo sito www.radioastronomia.com ) fortemente impegnato nella ricerca radioastronomica e nell'opera di divulgazione scientifica nelle scuole e nelle associazioni culturali. Di pari desidero citare due grandi gruppi di ricerca amatoriali, nei quali militano anche un buon numero di Radioamatori: I.A.R.A. (Italian Amateur Radio Astronomy Group g ) e S.d.R. U.A.I. (Sezione di Radioastronomia dell'Unione Astrofili Italiani – www.uai.it ). Attraverso le loro aree di ricerca, questi due gruppi, svolgono un intenso lavoro, affiancando, in una forma di volontariato scientifico, gli Istituti di Ricerca. Infine, un ulteriore contributo nel campo radioastronomico è offerto dai Radioamatori che, magistralmente coordinati dal Direttore Scientifico del "SETI Italia – Team Giuseppe Cocconi", il Dott. Bruno Moretti Turri (Radioamatore: iK2.WQA), attraverso un progetto di studio (seti@home) collaborano con il progetto SETI (per ulteriori approfondimenti visita il sito www.setitalia.altervista.org/ ). A conclusione, va detto che, sebbene ancora giovane, la Radioastronomia riserva affascinanti sensazioni a chi l'attività di ricerca la svolge per lavoro (Radioastronomi) o per passione (Radioastrofili); sopratutto in questi ultimi tempi, dove le antenne sono puntate verso i pianeti extrasolare (Esopianeti) di recente scoperta, alla ricerca di un segnalino che dia adito alla speranza di forme di vita. E, qui, la sfida è aperta anche per i Radioamatori, la cui professionalità è molto apprezzata dalla Scienza Ufficiale, che impegnandosi nello studio e nella ricerca, potrebbero diventare protagonisti, magari anche con.....uno sfacciato colpo di fortuna!
                                                                                                                           
                                                                                                           di iK7.ELN Giovanni Lorusso

 
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