perché le stelle brillano?
  • Categoria dell'articolo:Curiosità / Scienza
  • Ultima modifica dell'articolo:21 Ottobre 2023

Le stelle nel cielo notturno hanno affascinato l’umanità per millenni. Il loro bagliore misterioso e ipnotico ha ispirato poesie, racconti e persino la ricerca scientifica. Ma cosa rende le stelle così luminose e, soprattutto, perché sembrano brillare o “tremolare” nel cielo notturno?

Le stelle non sono punti luminosi

Una delle prime cose da capire sulle stelle è che, nonostante appaiano come punti luminosi nel cielo notturno, non lo sono. Le stelle sono, in realtà, sfere giganti di gas incandescente. La nostra stella più vicina, il Sole, è una stella tipica, eppure è incredibilmente diversa da ciò che potremmo immaginare.

Il Sole è costituito principalmente da idrogeno, con una piccola quantità di elio e tracce di altri elementi. Questi elementi sono soggetti a incredibili pressioni e temperature nel nucleo del Sole, che raggiunge circa 15 milioni di gradi Celsius. Queste condizioni estreme innescano reazioni nucleari, principalmente la fusione nucleare dell’idrogeno in elio, che genera enormi quantità di energia sotto forma di luce e calore.

Questa luce e calore che il Sole emette è ciò che percepiamo come la sua “luce”. Tuttavia, la luce emessa non è uniforme, ma attraversa un processo di emissione continua e assorbimento di energia all’interno della stella. La superficie del Sole è una regione complessa, con intense attività solari che causano fluttuazioni nella luminosità, ma che cosa ha a che fare tutto questo con il tremolio delle stelle?

La distorsione atmosferica

Quando guardiamo le stelle nel cielo notturno, non stiamo osservando direttamente la luce emessa dalla stella stessa. Invece, stiamo guardando la luce che attraversa l’atmosfera terrestre prima di raggiungerci. Questo passaggio attraverso l’atmosfera può causare varie distorsioni ottiche, una delle quali è il tremolio delle stelle, noto come “twinkling” in inglese.

L’atmosfera terrestre è una miscela complessa di gas, ciascuno con diverse proprietà termiche. Questi strati di aria, a volte più caldi e altre più freddi, si sovrappongono e si muovono costantemente. Quando la luce di una stella attraversa questi strati, la temperatura dell’aria influisce sulla sua densità, causando variazioni nella rifrazione della luce.

L’aria calda è meno densa dell’aria fredda, e di conseguenza, la luce si piega o si distorce quando attraversa queste diverse regioni dell’atmosfera. Questo effetto di distorsione ottica fa sì che la luce proveniente da una stella sembri brillare o “tremolare” mentre viaggia attraverso l’atmosfera terrestre.

Questo fenomeno è analogo a ciò che vediamo in una giornata calda, quando le immagini distanti sembrano tremolare sull’orizzonte a causa delle fluttuazioni nell’aria calda e fredda. Lo stesso principio si applica alle stelle, causando il loro caratteristico tremolio.

Il tradizionale legame tra le stelle e le previsioni meteo

Curiosamente, il fenomeno del tremolio delle stelle è stato utilizzato da molte culture, tra cui gli Indigeni Australiani e i Torres Strait Islandesi, come uno strumento per predire il tempo. L’osservazione del comportamento delle stelle nel cielo notturno, in particolare il modo in cui tremano, può dare indizi sul movimento dell’aria nell’atmosfera.

Le diverse condizioni atmosferiche influenzano il tremolio delle stelle in modi prevedibili. Le stelle sembrano brillare di più in presenza di turbolenza atmosferica causata da correnti d’aria calde e fredde. Questo può essere particolarmente evidente durante le giornate estive quando l’aria si riscalda notevolmente, creando turbolenza nell’atmosfera e facendo “tremolare” le stelle più intensamente.

Molte civiltà antiche consideravano il tremolio delle stelle un presagio di condizioni meteorologiche future. Se le stelle tremolavano intensamente, potevano significare una giornata calda e ventosa in arrivo. Al contrario, un tremolio meno pronunciato indicava una notte tranquilla e un bel tempo. Questa antica saggezza, basata sull’osservazione delle stelle, è un esempio di come la scienza e la cultura siano state intrecciate nella storia umana.

La frustrazione degli astronomi

Nonostante l’aspetto affascinante del tremolio delle stelle e la sua utilità nella previsione del meteo, può essere estremamente frustrante per gli astronomi. Questi scienziati vogliono osservare il cielo notturno in tutta la sua chiarezza per studiare gli oggetti celesti lontani, come galassie e quasar.

Il tremolio atmosferico distorce l’immagine di queste stelle e galassie, rendendo difficile ottenere osservazioni precise. Le stelle che sembrano tremolare possono apparire come punti sfocati, rendendo difficile misurarne la posizione esatta o studiare le loro caratteristiche con dettaglio.

Gli astronomi hanno sviluppato soluzioni per affrontare questa sfida. Una delle tecniche più efficaci è l’uso dell’ottica adattiva. Questa tecnologia impiega specchi deformabili e laser per correggere il tremolio delle stelle in tempo reale. Praticamente, un telescopio con ottica adattiva è in grado di misurare il tremolio delle stelle e apportare correzioni rapide regolando i suoi specchi deformabili. Questo permette agli astronomi di ottenere immagini chiare e dettagliate anche quando le stelle stanno tremolando violentemente nell’atmosfera.

Questo è un notevole passo avanti nella ricerca astronomica, poiché consente di raccogliere dati più accurati e studiare oggetti celesti con maggiore precisione. Le osservazioni ottenute con l’ottica adattiva hanno portato a importanti scoperte nella nostra comprensione dell’universo.

Perché le stelle “twinklano” ma i pianeti no?

Un aspetto interessante da notare è che, se hai osservato attentamente il cielo notturno, avrai notato che i pianeti, come Venere e Giove, sembrano non “tremolare” come le stelle circostanti. Ma perché questa differenza?

La risposta è legata alle dimensioni apparenti degli oggetti celesti nel cielo. Mentre le stelle appaiono come punti di luce nel cielo, i pianeti sono abbastanza vicini da apparire come dischi o piccole sfere attraverso un telescopio. Questo ha un impatto significativo sulla percezione del tremolio.

Quando osserviamo una stella attraverso un telescopio, vediamo una piccola quantità di luce concentrata in un punto. Questa piccola quantità di luce è più sensibile alle fluttuazioni atmosferiche e sembrerà tremolare o “brillare” più intensamente. Tuttavia, quando guardiamo i pianeti attraverso lo stesso telescopio, vediamo il disco del pianeta, che è composto da una maggiore quantità di luce.

Questo significa che la luce proveniente dai pianeti attraversa l’atmosfera in un raggio più ampio e più spesso rispetto a quella delle stelle, rendendo il tremolio meno evidente. In altre parole, l’effetto di tremolio è “diluito” dalla dimensione apparente più grande dei pianeti.

Questa è la ragione per cui i pianeti sembrano e appaiono più stabili rispetto alle stelle nel cielo notturno. La loro dimensione apparente e la quantità di luce che emettono influenzano direttamente il grado di tremolio che percepiamo.