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13 agosto 2014 3 13 /08 /agosto /2014 21:39
Falsi ufo: le strisce luminose
La scintillazione (twinkling o, più tecnicamente, scintillation) delle stelle non ha nessun legame con le lenti gravitazionali.
In questa risposta precedente si spiega molto bene che in realtà l'effetto di "scintillazione" è legato al fatto che la luce deve attraversare l'atmosfera.


La figura qui sopra mostra una stella vista attraverso un telescopio.
Gli effetti ad occhio nudo non possono essere apprezzati se non come una variazione della luminosità della stella.

Poiché la stella è una sorgente puntiforme, i raggi di luce che vengono raccolti da un osservatore fuori dall'atmosfera sono concentrati in una figura di diffrazione che dipende solo dalla lente con cui si osserva, che prende il nome di Disco di Airy, le cui dimensioni sono direttamente proporzionali alla lunghezza d'onda della luce osservata, e inversamente proporzionali al diametro della lente.

In figura si vede l'andamento della luminosità e uno schema del disco di Airy.

La larghezza (angolare) del picco centrale, contenente la maggior parte della luce, è data dalla formula

in cui l'angolo a primo membro è misurato in radianti, e a è il diametro dell'apertura.

In realtà, qualche variazione rispetto al disco di Airy si ha anche nei telescopi fuori atmosfera che dovrebbero vedere solo la figura di diffrazione:

Questa figura mostra, ad esempio, come il telescopio spaziale Hubble vede una figura puntiforme: la presenza di strutture interne al telescopio modifica la figura di diffrazione teorica riflettendo parzialmente la luce che entra nell'apertura.

Per il cristallino del nostro occhio, la dimensione del cerchio di Airy per le lunghezze d'onda visibili è dell'ordine del primo d'arco (come detto dipende dalla lunghezza d'onda che varia da 4000 a 7000 angstrom e dalle dimensioni della pupilla che sono dell'ordine del millimetro).

Osservando a occhio nudo (per cui la lente è il cristallino del nostro occhio) la figura di diffrazione ha dimensione minore degli spostamenti del raggio luminoso provocati dalle variazioni di densità dell'atmosfera terrestre, e dalle conseguenti rifrazioni del raggio di luce, per cui la stella scintilla perché i raggi deviati dall'atmosfera cadono al di fuori del cerchio di Airy osservato un istante prima e quindi si perde l'immagine puntiforme, avvertendo la sensazione di un "movimento" dell'oggetto osservato.

I pianeti invece, essendo più vicini, hanno una dimensione ottica maggiore, non limitata dalla sola diffrazione, sono cioè sorgenti estese.
Pertanto ciascun punto subisce la deviazione, ma complessivamente il fenomeno è molto meno evidente perché predomina la dimensione "reale" della figura.
Se però andiamo ad esaminare un particolare della superficie, o un punto del bordo del pianeta, esso risulta ugualmente tremolante, se può essere, come la stella, considerato una sorgente puntiforme.
Allo stesso modo si può notare una scintillazione anche dei pianeti in caso di atmosfera particolarmente turbolenta o vicino all'orizzonte.

Peraltro oggi con le tecniche ottiche adattive, si ottengono risultati paragonabili a quelli fuori atmosfera, eliminando gli effetti della turbolenza atmosferica.
Con tecnologie molto avanzate si riesce infatti a fare in modo che il telescopio compensi in tempo reale proprio la scintillazione atmosferica, cosa impossibile per il nostro occhio.


A sinistra una stella osservata con il VLT, dal Cile, a destra la stessa stella osservata dal Telescopio Spaziale Hubble.
Le stelle tra l' altro hanno tutte delle caratteristiche:

Tutte le stelle "lampeggiano", o, per usare un termine tecnico, "scintillano".
Questo fenomeno dipende dal fatto che la luce delle stelle prima di raggiungere il tuo occhio deve attraversare una bella porzione di atmosfera. L'atmosfera è formata da tante cellette di aria.
Ogni celletta si muove di moto casuale, salendo o scendendo a causa della convezione termica: si chiama turbolenza atmosferica.

Quando la luce della stella attraversa queste cellette di aria, il percorso dei suoi raggi viene deviato in maniera casuale e questo fa sì che tu veda la stella apparentemente lampeggiare e, talvolta, cambiare colore.
Più la stella è bassa sull'orizzonte o più è luminosa, più intenso è il fenomeno.

Qualcosa di simile accade al calore che sale da sopra un termosifone: se osservi gli oggetti dall'altra parte del termosifone, l'impressione è "tremino". La ragione è proprio la stessa.

La scintillazione non si osserva invece per i pianeti, che hanno un diametro apparente maggiore, visto che sono molto più vicini delle stelle. La maggiore dimensione dei loro dischi riesce a "camuffare" le distorsioni dei raggi.

Se potessi guardare le stelle dalla Luna o dalla base spaziale, nessuna stella lampeggerebbe perchè lassù non avresti atmosfera frapposta.

(Risponde Luca Tancredi Barone)

http://www.vialattea.net/esperti/php/risposta.php?num=9437

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Published by il conte rovescio - in astronomia
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