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Astronomia - Discussione per appassionati

xenokz

Digital-Forum Silver Master
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6 Marzo 2011
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Ho voluto creare questa discussione per appassionati, perchè dopo una veloce ricerca non ne ho trovate.
Sicuramente, ci sarà più di una discussione, ma chissà quanto vecchie.

Volevo iniziare, con una domanda curiosa per esperti.

Che tipo di telescopio dovrebbe essere realizzato, per riuscire ad osservare nel visibile degli oggetti lontanissimi?
Il classico telescopio riflettore? E nel caso, quale dovrebbe essere il suo diametro?
Se fosse impossibile con un telescopio riflettore. Sarebbe praticabile in quale modo?

Intendo, riuscire ad osservare almeno come il Sole ad occhio nudo (ma anche il doppio! quindi almeno 1° di diametro angolare), almeno le stelle più grandi o quelle nane più vicine. Naturalmente, potendo osservare delle stelle con diametri del genere, sarebbero ampiamente osservabili con dettagli enormi tutti i pianeti (Plutone incluso).
Sapendo che le stelle, vanno da un diametro angolare di circa 0,05 a 0,006 (e meno) secondi d'arco.
 
Io ormai sono solo più un appassionato "non sul campo" a parte brevi osservazioni a occhio nudo, binocolo, e qualche foto con la normalissima macchina digitale.
Ho un vecchio e piccolo telescopio rifrattore, quelli normalissimi a tubo lungo o cannocchiale di Galileo, si potrebbe iniziare con uno di questo tipo con diametro minimo 100 e focale minima 1000, dei buoni oculari, una buona montatura cioè il treppiede per farla semplice, di tipo motorizzata per puntare e stare dietro agli oggetti da osservare visto la rotazione della terra. A questo puoi mettere una macchina fotografica anche digitale ma che puoi regolare la durata delle esposizioni (anche di parecchi minuti) o una telecamera ccd.

Gli altri tipo di telescopi sono il riflettore, che è un tubo più grande ma più corto, che non osservi dal fondo ma di lato, ha qualche pregio in più del rifrattore ma anche qualcuno in meno. Poi c'è un tipo di telescopio che è la combinazione dei due, dovrebbe prendere il meglio dalla due tecnologie ed essere anche abbastanza compatto, dovrebbe essere di tipo Schmidt-Cassegrain.

La prima cosa da fare secondo me è di comprare una rivista mensile di astronomia, dove ci sono anche le pubblicità dei telescopi, recensioni, foto postate da altri appassionati, e solitamente c'è anche una rubrica dedicata alla posta dei lettori a cui si possono chiedere tutti i dubbi.
 
Io ormai sono solo più un appassionato "non sul campo" a parte brevi osservazioni a occhio nudo, binocolo, e qualche foto con la normalissima macchina digitale.
Ho un vecchio e piccolo telescopio rifrattore, quelli normalissimi a tubo lungo o cannocchiale di Galileo, si potrebbe iniziare con uno di questo tipo con diametro minimo 100 e focale minima 1000, dei buoni oculari, una buona montatura cioè il treppiede per farla semplice, di tipo motorizzata per puntare e stare dietro agli oggetti da osservare visto la rotazione della terra. A questo puoi mettere una macchina fotografica anche digitale ma che puoi regolare la durata delle esposizioni (anche di parecchi minuti) o una telecamera ccd.

Gli altri tipo di telescopi sono il riflettore, che è un tubo più grande ma più corto, che non osservi dal fondo ma di lato, ha qualche pregio in più del rifrattore ma anche qualcuno in meno. Poi c'è un tipo di telescopio che è la combinazione dei due, dovrebbe prendere il meglio dalla due tecnologie ed essere anche abbastanza compatto, dovrebbe essere di tipo Schmidt-Cassegrain.

La prima cosa da fare secondo me è di comprare una rivista mensile di astronomia, dove ci sono anche le pubblicità dei telescopi, recensioni, foto postate da altri appassionati, e solitamente c'è anche una rubrica dedicata alla posta dei lettori a cui si possono chiedere tutti i dubbi.

Ti ringrazio per la risposta.
Però, mi riferivo ad eventuali telescopi che non sono accessibili ad un amatore. Ma solo ad enti internazionali.
Molto più grandi e/o potenti, di quelli esistenti sulla terra ed all'Hubble.
 
Ma avete il posto idoneo (buio e in montagna) e fondi praticamente illimitati per fare ciò?

A questo punto direi di rivolgersi a un osservatorio o centro astrofili di una certa importanza che abbia già fatto qualcosa di simile, cercando on line. Mi viene in mente Torino e Milano (non so la città/luogo esatto dell'ossevatorio) e poi ci sono siti famosi all'estero, tipo in Cile e sui Pirenei.
 
Ma avete il posto idoneo (buio e in montagna) e fondi praticamente illimitati per fare ciò?

A questo punto direi di rivolgersi a un osservatorio o centro astrofili di una certa importanza che abbia già fatto qualcosa di simile, cercando on line. Mi viene in mente Torino e Milano (non so la città/luogo esatto dell'ossevatorio) e poi ci sono siti famosi all'estero, tipo in Cile e sui Pirenei.
Per Torino segnalo l'Osservatorio Astronomico situato a Pino Torinese ;-)
 
Ma la mia domanda è teorica, non sto cercando osservatori per tali osservazioni. Allo stato attuale non esistono.
Non essendo un grosso esperto, chiedevo che tipo di telescopio andrebbe costruito, per osservazioni del genere?
Parlo di osservazioni di stelle, come se si stesse osservando il nostro Sole ad occhio nudo o anche il doppio!
Osservare le stelle (almeno quelle più grandi e quelle nane più vicine) da terra, con un diametro angolare di almeno 1 grado (il sole ad occhio nudo, ha un diametro angolare di circa 31-32 minuti d'arco)! E non semplici puntini!
Ho scritto 1 grado di diametro angolare, perchè già una cosa del genere al momento è impensabile!
Figuriamoci, chiedere cosa servirebbe per osservare le stelle, come si riesce ad osservare il sole attualmente con i più potenti telescopi al mondo!

Dato che, non sarà mai (solo in un lontano futuro, forse) possibile osservare le stelle con viaggi interstellari!
Così come, salvo missioni che richiedono anni e tanti soldi (come new horizons), oggetti lontani con Plutone.
L'unico modo per avere osservazioni dettagliate nel visibile da questi corpi celesti, rimane da terra (o dalla sua orbita).

Ecco, dato che io non ho idea di che tipo di telescopio servirebbe per una cosa del genere! Ho posto la domanda... col classico telescopio rifrattore sarebbe mai possibile?
Oppure, data la grandezza spropositata del telescopio che servirebbe è da scartare? E nel caso, quanto grande?
Servirebbe un livello di tecnologia, al momento non raggiunto?
 

Ti ringrazio, avevo già letto.
Però mi chiedo...
Avrà solo il vantaggio di poter osservare più oggetti (puntiformi), ricevendo più luce.
Oppure, ci saranno grossi miglioramenti anche sotto l'aspetto degli ingradimenti e dei dettagli?
Nel secondo link, si parla di "riuscire a scorgere gli esopianeti rocciosi mentre orbitano attorno alle proprie stelle di riferimento".
Osservare dei pianeti extrasolari, ma con quale dettaglio?
Se riuscisse ad osservare davvero dei pianeti extrasolari, quello che ho scritto io potrebbe diventare forse realtà?
 
Bisognerebbe incomincia sapere quanto ingrandiscono i telescopi ottici attuali a terra e in orbita, e quanto ingrandiranno quelli dei prossimi anni. I telescopi di una certa entità di cui parliamo, integrano già le osservazioni in onde radio, infrarosso, ultravioletto, reggi x e gamma, ecc... perché solo le onde ottiche sono meno efficienti, influenzate dal pulviscolo atmosferico e interstellare.
 
Bisognerebbe incomincia sapere quanto ingrandiscono i telescopi ottici attuali a terra e in orbita, e quanto ingrandiranno quelli dei prossimi anni. I telescopi di una certa entità di cui parliamo, integrano già le osservazioni in onde radio, infrarosso, ultravioletto, reggi x e gamma, ecc... perché solo le onde ottiche sono meno efficienti, influenzate dal pulviscolo atmosferico e interstellare.

Bella domanda, ma non ne ho la minima idea. Non conosco i valori di focale e oculare!
Magari tramite una formula, non si potrebbe sapere quanti ingrandimenti teorici servirebbero?


Esempi:
Betelgeuse ha un diametro angolare di circa 0,05 secondi d'arco.
Sirio ha un diametro angolare di circa 0,006 secondi d'arco.
Plutone ha un diametro angolare tra circa 0,06 e 0,11 secondi d'arco.

Se moltiplicassi 0,05 x 100000, avrei come risultato 5000 secondi d'arco.
Sapendo che 5000 secondo d'arco, corrispondono a 1,388889 gradi.
Quindi significa che nel caso di Betelgeuse, per visualizzarlo con un diamentro angolare leggermente superiore ad 1° (più di 3 volte il sole ad occhio nudo). Dovrebbero essere utilizzati 100000 (centomila) ingrandimenti effettivi?
Ammesso che non ho sbagliato i calcoli, sono ingrandimenti raggiungibili? O almeno, saranno raggiungibili nel prossimo futuro?
 
Ultima modifica:
In realtà, tramite l'interferometria sono già riusciti ad avere immagini della superficie di Antares all'infrarosso.
Certo è sfocata è quasi priva di dettagli.
Ma stranamente, la notizia non la ricordavo.
In pratica, è un'immagine ottenuta con il VLT, usando le osservazioni dirette di tutti e 4 i telescopi, combinate successivamente tra loro?
Perchè non usare la stessa tecnica per esempio con Plutone? Oppure, non è possibile farlo?

Non oso pensare usando la stessa tecnica, cosa si potrà ottenere con l'ELT.

https://spazio-tempo-luce-energia.i...-della-supergigante-rossa-antares-9a7c023614a

https://quantizzando.it/2017/08/23/abbiamo-unimmagine-di-antares/

"Si tratta di una tecnica ingegnosa, basata sul principio dell’interferenza d’onda. Consente di combinare la luce catturata da due o più telescopi fisicamente separati tra loro, in modo da ottenere immagini con una risoluzione elevatissima, corrispondente a quella ottenibile con un super-telescopio dotato di uno specchio grande quanto la distanza fisica che separa i telescopi collegati a formare l’interferometro."

"Il VLTI è una struttura unica che può combinare la luce da un massimo di quattro telescopi, dagli Unit Telescopes di 8,2 metri ai Telescopi Ausiliari più piccoli, per creare un telescopio virtuale equivalente a un singolo specchio fino a 200 metri di diametro. Ciò consente di visualizzare dettagli finissimi, al di là di quanto si può vedere con un singolo telescopio."
 
Ultima modifica:
Dato che si parla qui di osservazioni astronomiche, usando telescopi posti sulla terra, rammento che l'atmosfera terrestre è turbolenta disturbando la visione e le immagini raccolte. Esiste più di un metodo per correggere le immagini ma io credo che oltre un certo limite non si riesca ad andare ... è una mia idea e eventuali critiche sono ben acettate. Oltre tutto, che io sappia, non sono ancora in servizio degli strumenti che si possono tarare istante per istante sulle turbolenze dell'atmosfera per verificare in toto la validità delle correzioni. Ricordo, per i più giovani, che il telescopio spaziale Hubble è stato mandato in orbita con lo specchio che non era in grado di proiettare le immagine perfettamente a fuoco, quindi è stato fatto un intervento spaziale mediante una lente di correzione: ok avevano sbagliato a costruire lo specchio, quindi penso che possa esistere qualche fattore in grado di limitare la visione spaziale fatta da terra a cui non hanno magari pensato. Io mi aspetto grandi cose dal futuro nel campo della fotografia stellare ma penso, magari a torto, che questi sviluppi avverrano fuori della nostra atmosfera per ragioni di dimensioni degli apparecchi e per ragioni di visione il più nitida possibile. Se l'osservazione diretta può rendere uno, la visione mediante fotografia (anche oltre gli estremi del visibile) rende di gran lunga di più.
 
Provo a dare una risposta alla tua domanda da "profano", ovvero intendo come persona che non ha le conoscenze per esprimere un giudizio.

xenokz ha scritto:
In realtà, tramite l'interferometria sono già riusciti ad avere immagini della superficie di Antares all'infrarosso.
Certo è sfocata è quasi priva di dettagli.
Perchè non usare la stessa tecnica per esempio con Plutone? Oppure, non è possibile farlo?

Perchè Plutone non brilla di luce propria, cioè non è una stella, ma brilla nel cielo per luce riflessa. Questo vorrebbe dire almeno due cose:

- Certe tecniche di rilevazione di dettagli e ricostruzioni di immagini hanno bisogno di luce emessa non di luce riflessa, si pensi alla spettroscopia e all'assorbimento per l'individuazione degli elementi chimici che compongo la luce.

- La distanze che sono presenti nello spazio interstallare sono enormi. Plutone è un pianeta che è raggiungibile mediante una sonda lanciata dalla terra in tempi ancora accettabili, in questo modo si riescono ad effettuare delle foto in alta risoluzione contenti dettagli, ma se fosse un pianeta appartenente ad un sistema locato in un'altra galassia avrebbe una luminosità così insignificante che andrebbe persa nello spazio. Probabilmente non si saprebbe neanche della sua esitenza allo stato dell'arte.

Naturalmente queste considerazioni sono personali e non sono certo che siano giuste. Bisognerebbe saperne di più sull'argomento. Segnalo due link per chi fosse interessato relativamente a questi argomenti:

AstronomicaMens e Capire la fisica

In particolare segnalo il secondo sito che tratta la fisica: sembrerebbe un argomento a parte rispetto allo spazio astronomico, ma leggendo ed interessandosi si può capire come esista un legame. Dalla parte è dai tempi di Eistein che si cerca di unificare il tutto senza riuscirci ... per il momento.
 
Ti ringrazio, per le risposte e per i 2 link.

Sul primo messaggio che hai scritto, il problema della turbolenze è quasi completamente risolto dall'uso dell'ottica adattiva.

Sul secondo messaggio, in merito a quanto hai scritto su Plutone.
Ci avevo pensato anche io, che l'interferometria potesse essere non utilizzabile (o poco) con la luce rilessa.
Poi, sulla pagina presente su wikipedia del VLT ho letto questo:

"Nella modalità interferometrica (utilizzata per il 20% circa del tempo di osservazione), la luce raccolta viene inviata ed elaborata in un laboratorio centrale. In questo modo i quattro telescopi raccolgono la stessa quantità di luce di un singolo specchio di 16 metri di diametro, rendendoli lo strumento ottico più grande del mondo. La risoluzione angolare è equivalente a quella di uno specchio che abbia un diametro pari alla massima distanza tra i telescopi (circa 100 metri). Il VLTI ha come obiettivo una risoluzione angolare di 0,001 arcosecondi ad una lunghezza d'onda di 1 μm, nel vicino infrarosso; è sufficiente a risolvere un oggetto grande 2 metri alla distanza che separa la Terra dalla Luna.[1] Il VLTI dovrebbe essere in grado di risolvere i moduli di atterraggio lunari LEM (grandi 5 metri) lasciati sulla Luna dalle missioni Apollo. Un gruppo di scienziati europei si propone appunto di eseguire tale osservazione."

Fonte: https://www.eso.org/public/teles-instr/paranal-observatory/vlt/

Quindi, da quanto riportato su wikipedia e scritto in inglese sul sito dell'ESO.
Se fosse possibile usarla per visualizzare i LEM sulla luna, potrebbe essere usata per qualsiasi corpo celeste. Per l'appunto anche Plutone.
Poi, hai ragione a dire che con New Horizons, abbiamo foto di Plutone con un dettaglio non raggiungibile da terra. Ma solo di una piccola porzione (molte zone hanno un dettaglio molto più basso), perchè c'è stato solo il fly-by. Oltretutto, sotto un certo parallelo sud non ci sono immagini a causa della lunghissima notte polare (che dura decenni).
Usando l'interferometria da terra (o altre tecniche), si potrebbe studiare continuativamente Plutone durante la rotazione e rivoluzione.
Altrimenti, quanti anni dovremmo aspettare (ammesso che lo facciano) per farsi che venga mandata un'altra sonda e che lo raggiunga? Anni di attesa e tanti soldi spesi.

Comunque, tornando al discorso degli osservatori astronomici VLT ed ELT.
Ho letto che l'ELT sarà provvisto solo di 1 telescopio (specchio da 39 mt), mentre il VLT ne ha 4 (specchi da 8 mt), più altri 4 con specchi più piccoli.
Con un solo telescopio, non si potrà usare l'interferometria?
Non vorrei che, i miglioramenti che si avranno con l'ELT, saranno quasi esclusivamente a livello di luce assorbita e quindi solo poter "vedere" più oggetti. Rimanendo sul campo del visibile e tralasciano tutti i miglioranementi che si avranno su altri aspetti e studi.
Quindi, riflettendoci bene. Non è proprio detto che con l'ELT, si potranno raggiungere risoluzione angolari nettamente superiori a quanto si ha con il VLT, usando l'interferometria. Ma su questo discorso sono un profano!

Sarebbe molto interessante sapere se (magari tramite un software di raccolta dati), si potrebbe utilizzare l'interferometria con le osservazioni da diversi osservatori astronomici. Per esempio, quelle del VLT + quelle dell'ELT che saranno vicini.
Se i 4 telescopi del VLT usati con l'interferometria, "simulano" uno specchio di 100 metri pari alla massima distanza tra i telescopi (come scritto su wikipedia). Fare la stessa cosa tra ELT e VLT che disteranno 20 km! Sarebbe come avere uno specchio di 20 km?!
Se così fosse e si potesse fare, si avrebbero dei dettagli incredibili ed inimmaginabili al momento.
Poi sicuramente in futuro, grazie alla tecnologia si potranno usare tecniche ancora migliori dell'interferometria.
 
Ultima modifica:
L'interferometria può essere utilizzata solo con più telescopi che lavorano insieme e sì, lo specchio è pari alla loro distanza (ovviamente in condizioni ottimali e in via teorica e con una complessità che aumenta enormemente aumentando la distanza).
Ma, anche se riuscissimo a ottenere uno specchio di 20km, secondo la formuletta (semplificata!) che viene riportata sulla wikipedia, avremmo 1 pixel ogni 200 metri circa se osservassimo Plutone (verrebbe un'immagine di nemmeno 6000*6000 pixel e se non ho sbagliato i conti :icon_rolleyes:).
In realtà è da diverso tempo che si ipotizza di mettere in orbita diversi telescopi per poter sfruttare meglio l'interferometria (anche se si parla comunque di distanze di poche decine di metri).
Nonostante questo, sia la NASA che l'ESA hanno abbandonato i rispettivi progetti a causa dell'enorme costo e complessità.
Magari se ne riparlerà tra qualche decennio.
 
A me sembra impossibile paragonare la risoluzione di 4 telescopi distanti tra loro e accoppiati come un unico telescopio di diametro uguale alla loro distanza. La luce può essere interpretata in modo corpuscolare (materiale) ed in modo eletromagnetico e viene raccolta per l'osservazione dagli strumenti ... in mezzo ai 4 strumenti c'è il nulla (i corpuscoli non vengono raccolti) e quindi viene senza dubbio aumentata la capacità di risolvere i dettagli ma non a livello di un solo telescopio di diametro pari alla distanza fra i 4 telescopi. Io mi baso sulla esperienza di radioamatore dove è usuale accoppiare 4 antenne yagi per ricevere e trasmettere con i satelliti e il calcolo del guadagno non è influenzato dalla distanza tra le antenne se non per il rispetto delle regole di distanza dettate dalla lunghezza d'onda. Comunque i miei sono discorsi dettati dalla mia esperienza e non è detto che siano giusti e universali.
 
Beh, non per nulla ho specificato che è il massimo risultato ottenibile teoricamente ma anche sempre più difficile da realizzare all'aumento della distanza.
Infatti, come dicevo, sia ESA sia NASA hanno accantonato i loro progetti a causa delle difficoltà che hanno incontrato (Darwin dell'ESA e TPF della NASA).
 
Per l'"osservazione" di quel famoso buco nero, avevano "sincronizzato" vari radiotelescopi della Terra, in modo che si otteneva una sorta di radiotelescopio gigantesco, grande anche quasi come il diametro della Terra.
 
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