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Cosa posso vedere con il mio telescopio?

10 Feb

Diverse volte sono stato contattato da persone che vorrebbero affacciarsi al mondo dell’astronomia. Molti hanno una passione del genere e un desiderio innato di poter osservare il cielo ingrandendo via via dettagli sempre piu’ piccoli. Inutile dire quanti di noi restano a bocca aperta guardando una foto spaziale scattata in giro per il cosmo e desiderano a loro volta osservare con i loro occhi la bellezza della natura.

Ora pero’, queste passioni spesso si scontrano un po’ con il problema economico ma, soprattutto, con la grande confusione che la scelta di un telescopio “domestico” puo’ portare. Siete mai entrati in un negozio dove si vendono telescopi? Avete visto quante tipologie di strumenti ci sono? Molto spesso, le persone restano spaventate da una tale scelta e non sanno cosa prendere.

Per superare questo blocco, dovete prima di tutto capire “cosa volete guardare”!

Ovviamente, si potrebbe fare il pensiero facile e dire quello che costa di piu’ e’ il piu’ “potente” o quello piu’ grande e’ sicuramente migliore. Purtroppo, non sempre e’ cosi’.

Visto che molte persone mi hanno contattato per chiedermi cosa distingue un telescopio da un altro, ho deciso di scrivere un breve articolo per spiegare non le diverse tipologie di telescopio, bensi’ la cosiddetta “risoluzione angolare” di questi strumenti.

Immaginiamo di avere un telescopio con lenti circolari. Quello che vogliamo capire e’ “qual e’ la minima distanza che posso osservare?”. Per rispondere dobbiamo introdurre la cosiddetta “risoluzione angolare”, cioe’ la minima distanza angolare tra due oggetti che possono essere distinti con il vostro telescopio:

R=1,22 L/D

Quando siete di fronte a sistemi ottici, quella che comanda e’ la diffrazione che, senza entrare in troppi tecnicismi, fa si che sotto un certo valore, due oggetti vengano confusi come uno solo perche’ assolutamnete indistinguibili tra loro. Nella formula della risoluzione angolare, compare ovviamente il diametro della lente, D, e la lunghezza d’onda, L, che dobbiamo osservare.

Detto tra noi, questa formula e’ poco manegevole per cui possiamo prima di tutto dimenticarci della dipendenza dalla lunghezza d’onda e prendere un valore medio per lo spettro visibile che, in fondo, e’ quello che vogliamo osservare. Inoltre, la risoluzione angolare che abbiamo introdotto e’ misurata in radianti, unita’ abbastanza scomoda in questo contesto. Per semplicita’, possiamo utilizzare una misura in arcosecondi dove 3600 arcsec equivalgono ad un grado. Facendo queste considerazioni, possiamo riscrivere la formula come:

R = 11.6 / D

Supponiamo dunque di acquistare un bel telescopio con lente da 30 cm, la nostra risoluzione angolare sara’:

R = 11.6/30 = 0,39 arcsec

Se ora con questo oggetto volessi guardare la luna, quale sarebbe la minima distanza che riuscirei a distinguere?

Per rispondere a questa domanda, e’ necessario introdurre un’ulteriore formula. Come potete immaginare, in questo caso dobbiamo convertire, in base alla distanza, l’apertura angolare con una distanza in metri. Tralasciando dipendenze di questa formula da parametri di poco interesse per il nostro caso, possiamo scrivere la distanza distinguibile come:

Dm = (R/206265) x Dl

Dove Dm e’ ovviamente la distanza minima osservabile e Dl e’, nel nostro caso, la distanza Terra-Luna. Supponendo una distanza media di 400000 Km, da portare in metri per inserirla nella formula, abbiamo, riprendendo la risoluzione del telescopio da 30 cm dell’esempio:

Dm = (0.39/206265) x 400000000 = 750 metri

Cioe’ la minima distanza che possiamo percepire e’ di 750 metri. Detto in altre parole, riuscite a distinguere dettagli separati tra loro da una distanza di almeno 750 metri. Anche se questo numero puo’ sembrare enorme vi permette di poter osservare dettagli impressonanti della Luna. Vi ricordo che un telescopio da 30 cm, e’ un bellissimo strumento che necessita di attenzioni particolari. Non abbiamo preso uno strumento completamente amatoriale o entry level per questo calcolo esemplificativo.

Altro aspetto interessante che spesso viene citato dai complottisti: se siamo veramente stati sulla Luna, perche’, ad esempio, il telescopio Hubble non e’ in grado di osservare il punto di atterraggio con tutta le cose lasciate dall’equipaggio? La domanda e’ di principio ben posta, pensate che addirittura il modulo di discesa e’ rimasto sul punto perche’ impossibile da riportare indietro.

Cerchiamo di analizzare, sulla base dei calcoli gia’ fatti, se fosse possibile osservare questo modulo sfruttando la lente di Hubble. In questo caso, abbiamo una lente di 2.4 metri che vuole osservare la superficie lunare. Quale sarebbe la minima distanza che potrebbe essere osservata?

Ripetendo il calcolo trovate una minima distanza di circa 100 metri. Considerando che il modulo di discesa ha un diametro intorno ai 10 metri, capite bene come sia impossibile distinguere dall’orbita di Hubble questo reperto storico sulla superifcie della Luna. Spero che questo ragionamento, a prescindere dalle altre dimostrazioni di cui abbiamo gia’ parlato, sia sufficiente a capire, per chi ancora oggi crede che non siamo stati sulla Luna, come sia impossibile osservare dalla Terra il punto di atterraggio.

Concludendo, per comprendere il potere risolutivo di uno strumento ottico, e questo ragionamento vale sia per un telescopio che per un microscopio, e’ sufficiente conoscere un po’ di ottica e calcolare agevolmente la minima distanza osservabile Come visto, la grandezza della lente e’ uno dei parametri piu’ importanti da considerare. Tenete a mente questi risultati qualora decideste di acquistare un telescopio per dilettarvi in osservazioni spaziali. Ovviamente, come detto, prima di decidere la tipologia di telescopio, pensate sempre prima a cosa volete andare ad osservare e, dunque, a che distanza vi state approcciando.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

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Lens Flare e avvistamenti UFO

29 Set

Su questo blog, molto spesso abbiamo parlato di UFO e di avvistamenti. Vi ricordo che su “Psicosi 2012. Le risposte della scienza” viene affrontato, anche in questo caso scientificamente, l’argomento alieni ragionando proprio sulla probabilita’ che queste forme di vita possano esistere ed, eventualmente, entrare in contatto con noi.

Riguardo agli avvistamenti, molti di questi, anche documentati con prove video o fotografiche, possono essere smascherati facilmente riconducendoli a lanterne cinesi, bolidi e fulmini globulari:

4 Agosto? Avete capito male!

Palla di fuoco nei cieli del Sud Italia

Misteriose sfere di luce

Analogamente a questi gia’ visti, vi sono poi tutta una serie di avvistamenti che possono essere ricondotti al fenomeno dei “Lens Flare” di cui vorremmo parlare adesso.

I Lens flare sono molto noti a tutti quelli che sono appassionati di fotografie, ma ognuno di noi, almeno qualche volta, li ha osservati. Questo effetto altro non e’ che un disturbo dell’immagine dovuto a fenomeni di rifrazione e diffrazione della luce causati da fonti luminose anche esterne al campo visivo.

Apparentemente puo’ sembrare un fenomeno difficile dal punto di vista tecnico, ma per comprenderlo basta ricorrere ad alcuni esempi semplici.

Prima di tutto, vediamo una foto affetta da questo fenomeno:

Immagine affetta da lens flare

Come vedete nella parte in basso dell’immagine e’ presente una riga composta da esagoni e altre figure geometriche. Ovviamente nella realta’ questa riga non esiste, ma e’ dovuta proprio ad un difetto di costruzione dell’immagine.

Molto spesso i lens flare appaiono quando si tenta di scattare una foto osservando direttamente il Sole o una forte sorgente luminosa. L’origine puo’ essere ricondotta a due casi particolari:

– Lente sporca

– Forte sorgente luminosa.

Per quanto riguarda la sporcizia della lente, in questo caso si osserva una diffrazione della luce sulla lente che scompone lo spettro luminoso. In questo caso, troverete sull’immagine delle zone in cui compaiono i colori dell’iride come nell’arcobaleno. Nella diffrazione infatti, lo spettro luminoso, composto da diverse lunghezze d’onda, viene scomposto nei diversi colori. In questo caso, il problema puo’ ovviamente essere risolto pulendo gli elementi ottici della fotocamera.

Nel caso invece di flare dovuti a sorgenti di luce intense o esterne al campo, la comparsa del fenomeno dipende solo dalla bravura del fotografo. In alcuni casi, questi fenomeni possono dare degli effetti anche molto belli.

Sorgente luminosa esterna al campo

Tecnicamente, nel caso di luce intensa, l’immagine viene elaborata in modo sbagliato dal sensore della fotocamera, mentre nel caso di sorgenti luminose esterne al campo visivo, si creano delle componenti angolate nel sensore che provocano i flare.

Come si vede dallo schema riportato, la luce esterna al campo entra nell’obiettivo e viene rifratta con un angolo diverso rispetto a quella dell’immagine che stiamo riprendendo.

In questo caso, come detto in precedenza, evitare i lens flare dipende solo dall’esperienza e dalla bravura di chi scatta la foto. Per come avvengono, i flare sono piu’ probabili utilizzando elementi ottici come zoom e grandangoli. Questo a causa dal numero maggiore di elementi ottici e del cammino maggiore prima di raggiungere la CCD, cioe’ il sensore, della fotocamera.

Abbiamo parlato di questo fenomeno perche’, come anticipato, molti degli avvistamenti UFO che trovate documentati in rete, possono essere ricondotti alla formazione di lens flare. Lo stesso fenomeno e’ anche la spiegazione alle molte foto con presenze misteriose attribuite a fantasmi o manifestazioni inspiegabili. Un esempio di questo e’ visibile in questa foto scattata nella chiesa del Sacro Sepolcro di Gerusalemme:

Lens Flare nel Sacro Sepolcro di Gerusalemme. Fonte:Wikipedia

Tornando agli avvistamenti UFO, analizziamo direttamente un’immagine che testimonia un avvistamento:

Foto di un presunto avvistamento UFO

Come vedete, in cielo ci sono una serie di puntini luminosi che possono far pensare ad una flottiglia extraterrestre in volo sulla citta’.

In realta’, questo e’ un chiaro esempio di Lens Flare dovuto alle sorgenti luminose presenti nel campo visivo. Inoltre, dal momento che le sorgenti di disturbo sono tutte nell’area dell’immagine, possiamo proprio identificare ciascun UFO con la propria sorgente:

Lens Flare all’origine dell’avvistamento

Quello riportato e’ un chiaro esempio di falso avvistamento UFO riconducibile al fenomeno dei Lens Flare.

Come visto qui e in altri articoli, molte delle foto o delle testimonianze di avvistamenti che trovate, soprattutto in rete, possono essere spiegati facilmente riconducendoli a fenomeni noti.

Purtroppo, la nostra distrazione nell’osservare qualsiasi fenomeno puo’ spingerci a credere a teorie poco scientifiche o ad origini non note di tali eventi. Ragionare sulla documentazione, confrontare fonti e fare ricerche autonome e’ l’unico modo per trovare la vera spiegazione di fenomeni apparentemente inspiegabili. Per sapere il punto di vista della scienza sull’esistenza di forme di vita extraterrestri e per affrontare definitivamente le profezie fatte sul 2012, non perdete in libreria “Psicosi 2012. Le risposte della scienza”.