Topic outline

  • Introduzione

    Questa sezione è stata inizialmente realizzata dalla prof.ssa Isabella Soletta con 18 studenti delle classi terze, quarte e quinte del Liceo Scientifico "Fermi" di Alghero nell'ambito del progetto Skylab, coordinato dal Liceo Majorana di Desio e finanziato dal MIUR nell’ambito delle "Iniziative per la diffusione della cultura scientifica" nell'a.s 2015/2016.
    E' stata quindi rivista, ampliata e arricchita dalla prof.ssa Canali del Liceo Majorana di Desio nell'a.s 2019/2020 nell'ambito del PCTO "L'osservazione del cielo alle diverse frequenze".
    All'inizio del modulo vi è un breve richiamo alle onde elettromagnetiche, per comprendere ciò che caratterizza le onde radio.
    Segue un richiamo storico che ripercorre la scoperta delle prime sorgenti radio celesti che segna, quindi, la nascita della radioastronomia.
    Passeremo quindi in rassegna alcuni celebri radiotelescopi spiegando come mai i radiotelescopi siano così grandi.
    Una sezione è dedicata alla interferometria perché i radiotelescopi utilizzano largamente questa tecnica per aumentare il loro potere risolutivo.
    Infine analizzeremo i fenomeni fisici attraverso cui si ritiene vengano generate onde radio nello spazio per poi spiegare, anche attraverso alcune bellissime immagini, quali informazioni possiamo ottenere dallo studio del cielo in banda radio.

  • Onde radio

    Le onde elettromagnetiche sono onde trasversali, che propagano anche nel vuoto dovute all'oscillazione di campi elettrici e campi magnetici. Come tutte le onde trasportano energia che in questo caso è proporzionale alla frequenza.
    Le onde radio sono tutte le onde elettromagnetiche che hanno lunghezza d'onda maggiore di 0,1mm. Lo spettro delle onde radio è pertanto molto ampio perché comprende lunghezza d'onda da 0,1mm a oltre 1km
  • Nascita della radioastronomia

    Da sempre l'uomo ha osservato il cielo, dapprima ad occhio nudo, poi con strumenti ottici. Gli oggetti che si sono potuti osservare sono per esempio le stelle, i pianeti, le galassie ed altri oggetti astronomici brillanti. 

    Solo di recente, nel secolo scorso, l'uomo ha compreso che dallo spazio arrivano anche onde e particelle diverse dalla luce, che i nostri sensi non sono in grado di rivelare. Col tempo lo sviluppo della tecnica ci ha permesso di poterle osservare e il loro studio ci ha aperto orizzonti nuovi e spesso inimmaginabili. 

    La radioastronomia è lo studio delle onde radio emesse da oggetti celesti e questa scienza  ha portato a importanti progressi nella ricerca astronomica, in particolare alla scoperta di diverse nuove classi di oggetti: pulsar, quasar e galassie attive (o radio galassie). Recentemente inoltre, questa branca dell'astrofisica sta fornendo importanti indizi sulla formazione delle molecole organiche che hanno portato la vita sul nostro pianeta. La radioastronomia fornisce inoltre importanti indizi relativi alla materia oscura, che appare essere una componente importante nel nostro universo ed anche la radiazione cosmica di fondo fu scoperta per la prima volta usando radiotelescopi.

    Le prime osservazioni in campo radioastronomico vennero fatte quasi per caso nei primi anni del Novecento. Infatti gli astronomi prima di allora non avevano previsto la presenza di sorgenti radioastronomiche nello spazio. Le stelle emettono radiazioni elettromagnetiche e, avendo uno spettro di emissione simile a quello di un corpo nero, emettono solo debolmente nella zona delle onde radio. 

    Nel 1932, Karl Jansky, un ingegnere della compagnia telefonica Bell che si occupava di trasmissione di segnali per telecomunicazioni si accorse che dal cosmo provenivano dei segnali radio : fu il primo passo verso la nascita della radioastronomia.


  • I grandi telescopi nel mondo

    In questa sezione sono presentati alcuni dei più importanti radiotelescopi "single dish" . Le dimensioni di un radiotelescopio sono fondamentali per poter avere una buona risoluzione. Vedremo quindi come un passo enorme in tal senso è stato possibile grazie all'uso dell'interferometria.

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    I radiotelescopi in Italia

    L'Italia partecipa attivamente a diversi progetti internazionali in campo radioastronomico. In Italia troviamo 4 radiotelescopi single dish: quello di medicina ed il gemello di Noto, di 32 metri di diametro ed il più recente Sardinia Radio Telescope (SRT) di 64m. Questi tre sono gestiti direttamente dall'INAF.
    Vi è poi il radiotelescopio di Matera,  gestito operativamente per conto dell’ASI da e-GEOS, che oggi è il punto di riferimento italiano per le attività di geodesia. Come vedremo più in dettaglio sotto grazie a questa strumentazione l'Italia partecipa anche a reti interferometriche VLBI
  • Oggetti celesti osservabili con la radioastronomia

    Sono diversi i processi mediante i quali vengono emesse onde in banda radio. Ciascuno di questi permette di indagare alcuni dei fenomeni che avvengono nello spazio

    Qui una breve sintesi.

  • Materiali del PCTO - 2020

    Vengono resi disponibili in questa sezione i materiali  utilizzati per le lezioni in presenza