IL FENOMENO DELLA DIFFRAZIONE

Usare gli asteroidi per misurare le stelle

Grazie a queste osservazioni gli esperti hanno determinato il diametro della stella con la misura angolare più piccola mai realizzata. Utilizzati i quattro grandi telescopi Veritas

Il fenomeno della diffrazione quando un asteroide passa davanti a una stella può essere utilizzato per rivelarne la dimensione angolare. Crediti: Desy, Lucid Berlin

Misurare le stelle usando gli asteroidi? È possibile, secondo uno studio condotto da un gruppo di ricercatori guidati da Tarek Hassan del Desy e Michael Daniel dello Smithsonian Astrophysical Observatory (Sao) e pubblicato su Nature Astronomy. I dati provengono dal Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (Veritas) e hanno rivelato il diametro di una stella a 2674 anni luce da noi e quello di una stella simile al Sole a 700 anni luce.

Gli esperti hanno sfruttato il fenomeno della diffrazione per ottenere le dimensioni delle stelle. Che cos’è? Anche i più potenti telescopi esistenti oggi falliscono quando devono osservare stelle molto lontane da noi. Per superare il limite della distanza, gli scienziati hanno pensato di usare la natura ondulatoria della luce e sfruttare l’effetto che si verifica quando un oggetto, come un asteroide, passa davanti a una stella. Avete presente le onde che si generano in un laghetto quando lanciate un sasso all’interno? Più o meno la stessa cosa, ma il sassolino è un grande asteroide e le distanze sono anni e anni luce.

L’effetto di diffrazione di una stella occultata da un asteroide è molto difficile da misurare, quindi «l’unica possibilità di catturare queste onde di diffrazione è di creare istantanee molto veloci quando l’ombra passa davanti al telescopio», ha spiegato Daniel. Questo metodo funziona fino a diametri angolari di circa un millesimo di secondo d’arco.

Per risolvere i diametri angolari molto piccoli, il team ha utilizzato i telescopi Cherenkov che, pur non producendo le migliori immagini ottiche,  grazie alla loro enorme superficie a specchio sono estremamente sensibili alle rapide variazioni di luce, tra cui la luce delle stelle. Con i quattro grandi telescopi Veritas in Arizona (Stati Uniti), i ricercatori hanno catturato le onde di diffrazione della stella TYC 5517-227-1 dopo il passaggio dell’asteroide di 60 chilometri Imprinetta il 22 febbraio 2018. I telescopi hanno scattato 300 fotografie al secondo. Da questi dati risulta in un diametro angolare o apparente di 0,125 milliarcosecondi. Insieme alla sua distanza di 2674 anni luce, il vero diametro della stella è undici volte quello del nostro Sole e quindi si classifica come gigante rossa.

L’esperimento è stato ripetuto il 22 maggio dello stesso anno quando l’asteroide di 88 chilometri Penelope ha occultato la stella TYC 278-748-1, le cui misure apparenti sono risultate di 0.094 milliarcsecondi con un diametro reale di 2.17 volte quello del Sole. Si tratta della stella con misura angolare più piccola mai misurata.

Hassan ha commentato: «Il nostro studio stabilisce un nuovo metodo per determinare il vero diametro delle stelle. Dato che la stessa stella sembra più piccola più è lontana, passare a diametri angolari più piccoli significa anche estendere il raggio di osservazione. Stimiamo che il nostro metodo possa analizzare le stelle fino a dieci volte più lontano rispetto al metodo di occultazione lunare standard».

Per saperne di più:

  • Leggi lo studio “Direct measurement of stellar angular diameters by the VERITAS Cherenkov telescopes“, di W. Benbow et al. su Nature Astronomy