Che cos'è l'astronomia e chi lo fa?

L'astronomia è lo studio scientifico di tutti gli oggetti nello spazio. La parola ci viene dall'antico termine greco per "legge stellare". L'astrofisica, che fa parte dell'astronomia, fa un passo avanti e applica le leggi della fisica per aiutarci a comprendere le origini dell'universo e gli oggetti in esso. Sia gli astronomi professionisti che i dilettanti osservano l'universo e escogitano teorie e applicazioni per aiutare a comprendere pianeti, stelle e galassie. 

Filiali di astronomia

Esistono due rami principali dell'astronomia: l'astronomia ottica (lo studio degli oggetti celesti nella banda visibile) e l'astronomia non ottica (l'uso di strumenti per studiare gli oggetti nella radio attraverso le lunghezze d'onda dei raggi gamma). "Non ottico" è ordinato in intervalli di lunghezze d'onda, come l'astronomia a infrarossi, l'astronomia dei raggi gamma, la radioastronomia e così via. 

Gli osservatori ottici operano sia a terra che nello spazio (come il Hubble Space Telescope). Alcuni, come l'HST, hanno anche strumenti sensibili ad altre lunghezze d'onda della luce. Tuttavia, ci sono anche osservatori dedicati a specifici intervalli di lunghezze d'onda, come gli array di radioastronomia. Questi strumenti consentono agli astronomi di creare un'immagine del nostro universo che abbraccia l'intero spettro elettromagnetico, dai segnali radio a bassa energia o dai raggi gamma ad altissima energia. Forniscono informazioni sull'evoluzione e la fisica di alcuni degli oggetti e dei processi più dinamici nell'universo, come stelle di neutroni, buchi neri, esplosioni di raggi gamma ed esplosioni di supernova. Questi rami dell'astronomia lavorano insieme per insegnare la struttura delle stelle, dei pianeti e delle galassie. 

Sottocampi di astronomia

Esistono così tanti tipi di oggetti che gli astronomi studiano, che è conveniente suddividere l'astronomia in sottocampi di studio.

• Un'area è chiamata astronomia planetaria e i ricercatori in questo sottocampo concentrano i loro studi sui pianeti, sia all'interno che all'esterno del nostro sistema solare, nonché su oggetti come asteroidi e comete.
• L'astronomia solare è lo studio del sole. Gli scienziati che sono interessati a imparare come cambia e a capire come questi cambiamenti influenzano la Terra, sono chiamati fisici solari. Usano strumenti sia terrestri che spaziali per fare studi senza sosta della nostra stella. 
• L'astronomia stellare è lo studio delle stelle, inclusa la loro creazione, evoluzione e morte. Gli astronomi osservano questi oggetti su tutte le lunghezze d'onda e applicano le informazioni per creare modelli fisici delle stelle.
• L'astronomia galattica si concentra sugli oggetti e sui processi al lavoro nella Via Lattea. È un sistema molto complesso di stelle, nebulose e polvere. Gli astronomi studiano il movimento e l'evoluzione della Via Lattea per imparare come si formano le galassie.
• Oltre la nostra galassia si trovano innumerevoli altri, e questi sono al centro della disciplina dell'astronomia extragalattica. I ricercatori studiano come le galassie si muovono, si formano, si rompono, si fondono e cambiano nel tempo. 
• La cosmologia è lo studio dell'origine, dell'evoluzione e della struttura dell'universo per comprenderlo. I cosmologi in genere si concentrano sul quadro generale e tentano di modellare l'aspetto che l'universo avrebbe avuto solo pochi istanti dopo il Big Bang.

Incontra alcuni pionieri dell'astronomia

Nel corso dei secoli ci sono stati innumerevoli innovatori in astronomia, persone che hanno contribuito allo sviluppo e al progresso della scienza. Oggi ci sono più di 11.000 astronomi addestrati al mondo dedicati allo studio del cosmo. Gli astronomi storici più famosi sono quelli che hanno fatto importanti scoperte che hanno migliorato e ampliato la scienza. 

Nicolaus Copernicus (1473-1543), era un medico e avvocato polacco di professione. Il suo fascino per i numeri e lo studio dei movimenti degli oggetti celesti lo hanno reso il cosiddetto "padre dell'attuale modello eliocentrico" del sistema solare.

Tycho Brahe (1546-1601) era un nobile danese che progettò e costruì strumenti per studiare il cielo. Non si trattava di telescopi, ma di macchine di tipo calcolatrice che gli permettevano di tracciare le posizioni dei pianeti e di altri oggetti celesti con tale precisione. Ha assunto Johannes Kepler (1571-1630), che iniziò come suo studente. Keplero continuò il lavoro di Brahe e fece anche molte scoperte per conto suo. Gli viene attribuito lo sviluppo delle tre leggi del moto planetario.

Galileo Galilei (1564-1642) fu il primo a usare un telescopio per studiare il cielo. A volte gli viene accreditato (erroneamente) di essere il creatore del telescopio. Tale onore appartiene probabilmente all'ottico olandese Hans Lippershey. Galileo fece studi dettagliati sui corpi celesti. Fu il primo a concludere che la Luna era probabilmente simile nella composizione al pianeta Terra e che la superficie del Sole cambiò (cioè, il movimento delle macchie solari sulla superficie del Sole). Fu anche il primo a vedere quattro delle lune di Giove e le fasi di Venere. Alla fine furono le sue osservazioni sulla Via Lattea, in particolare il rilevamento di innumerevoli stelle, che scosse la comunità scientifica.

Isaac Newton (1642-1727) è considerata una delle più grandi menti scientifiche di tutti i tempi. Non solo dedusse la legge di gravità, ma comprese la necessità di un nuovo tipo di matematica (calcolo) per descriverla. Le sue scoperte e teorie hanno dettato la direzione della scienza per oltre 200 anni e hanno davvero inaugurato l'era della moderna astronomia.

Albert Einstein (1879-1955), famoso per il suo sviluppo della relatività generale, una correzione della legge di gravità di Newton. Ma la sua relazione tra energia e massa (E = MC2) è anche importante per l'astronomia, in quanto è la base per la comprensione del modo in cui il Sole e altre stelle fondono l'idrogeno nell'elio per creare energia.

Edwin Hubble (1889-1953) è l'uomo che ha scoperto l'universo in espansione. Hubble ha risposto a due delle più grandi domande che affliggono gli astronomi in quel momento. Ha determinato che le cosiddette nebulose a spirale, in realtà, erano altre galassie, dimostrando che l'Universo si estende ben oltre la nostra stessa galassia. Hubble ha poi seguito quella scoperta mostrando che queste altre galassie si stavano allontanando a velocità proporzionali alle loro distanze lontano da noi. Il

Stephen Hawking (1942-2018), uno dei grandi scienziati moderni. Pochissime persone hanno contribuito maggiormente all'avanzamento dei loro campi rispetto a Stephen Hawking. Il suo lavoro ha aumentato significativamente la nostra conoscenza dei buchi neri e di altri oggetti celesti esotici. Inoltre, e forse ancora più importante, Hawking ha fatto passi da gigante nel far progredire la nostra comprensione dell'universo e della sua creazione.

Aggiornato e modificato da Carolyn Collins Petersen.