Movimenti delle Stelle

Le stelle si dicono fisse perchè ciascuna occupa sempre la stessa posizione
nel cielo rispetto alle altre. In realtà sono tutte animate da movimenti
nelle più varie direzioni che tuttavia, a causa della distanza da noi, sono quasi impercettibili;
quindi le stelle sono considerate a tutti gli effetti pratici "fisse".

• Nel corso dell'anno, tuttavia, e anche nel corso della stessa notte, l'intero cielo nel suo insieme sembra ruotare da EST verso OVEST, con lo stesso movimento del Sole durante il giorno (infatti anche il Sole è una stella).
• In pratica, l'intero cielo osservato alla stessa ora in due giorni successivi sembra ruotato verso ovest di circa UN GRADO (infatti un giro intero = 360 gradi che vengono percorsi in 365 giorni = circa un grado al giorno), mentre osservato nella stessa notte dopo un'ora sembra ruotato verso ovest di 15 GRADI (infatti un giro intero = 360 gradi che vengono percorsi in 24 ore; pertanto in un'ora il cielo ruota di 360° / 24 = 15°).
• Ai fini pratici, e per cominciare a fare esperienza, occorre sapere che un grado è pari allo spazio coperto da un dito alla distanza di un braccio, mentre una mano aperta copre circa 20°; il diametro della Luna è di circa mezzo grado, pari allo spessore di una matita alla distanza di un braccio.

Le posizioni delle stelle nel cielo sono determinate per mezzo di una rete di coordinate verticali ed orizzontali, simili ai meridiani ed ai paralleli terrestri.
L'altezza nel cielo (Declinazione) si misura in gradi a partire dall'Equatore celeste mentre le distanze orizzontali (Ascensione Retta o AR) si misurano in ore, 24 al giorno, secondo lo schema che segue:

• Un piccolo dettaglio tecnico sulla posizione dell'Equatore nel cielo. Esso rappresenta la proiezione sul cielo dell'equatore terrestre; pertanto la sua altezza sull'orizzonte dipende dalla Latitudine terrestre dell' osservatore.
  In pratica l'altezza in gradi dell'equatore sull'orizzonte guardando in direzione SUD è pari a 90° meno la latitudine dell'osservatore cioè circa 45° gradi a Milano (45° è un angolo pari alla metà di quello di un quadrato; guardando in alto, è a metà strada tra l'orizzonte e il punto sulla verticale del luogo). L'altezza dell'equatore sull'orizzonte si abbassa progressivamente fino a terra in direzione EST o OVEST.

• Notate che le 24 ore coprono tutto il giro dell'orizzonte, pertanto, se un osservatore è rivolto a SUD, l'EST sarà esattamente a + 6 ore di distanza (6 x 15° = 90°) verso sinistra e l'OVEST a - 6 ore di distanza verso destra.

Nelle tre tabelle che seguono ho indicato le posizioni delle principali stelle e costellazioni espresse in Ore e Gradi. Le tabelle sono poco dettagliate; infatti non è lo scopo di questo sito fornire un Atlante Stellare di precisione. Per questo ci sono altri siti specializzati che è doveroso consultare per approfondire l'argomento.
Quello che preme a CodaDiLupo è fornire un metodo pratico di lavoro, non un lavoro già fatto.

• Il metodo proposto è quello utilizzato per la costruzione dell'Astrolabio, strumento astronomico medievale consistente sostanzialmente in un disco fisso con disegnata l'intera mappa del cielo ed un disco concentrico sovrapposto con un foro disegnato in modo da rappresentare il giro dell'orizzonte.
  Ruotando i dischi per mettere in corrispondenza le date riportate sul bordo del primo disco con le ore del bordo del secondo, il foro mostrava gli astri visibili sopra l'orizzonte e si risolvevano meccanicamente i problemi relativi alla posizione degli astri.
• Astrolabi con dischi di cartone e trasparenti sono in vendita a poco prezzo nei negozi specializzati; io sono stato in grado di costruirmene uno un poco tempo, utilizzando per il primo disco la fotocopia di una mappa del cielo tratta da un libro e per il secondo un foglio di plastica trasparente.

TAB 1 - da 4 a 12 ore di AR e da -30° a +40° di Declinazione

TAB 2 - da 12 a 20 ore di AR e da -30° a +40° di Declinazione

TAB 3 - da 20 a 4 ore di AR e da -30° a +40° di Declinazione

Le tabelle e le informazioni date in precedenza sui moti giornaliero ed annuale del cielo sono sufficienti, dati il giorno e l'ora, per calcolare la posizione di una stella o per capire quali stelle si stanno osservando.
E' anche possibile calcolare, all'inverso, il giorno e l'ora in cui una data stella sarà visibile in una data posizione.

• Premetto che esistono programmi per computer di tutti i gradi di precisione (e di difficoltà) reperibili in rete, e vi invito a farlo, quando avrete padronanza dei concetti. Quello che voglio spiegare ora è un metodo approssimato per fare i calcoli a mano e in poco tempo, con la precisione sufficiente per le osservazioni a occhio o con piccoli strumenti.
• E' infatti molto semplice identificare una costellazione o una stella brillante quando si sappia anche solo in modo approssimato la direzione dove guardare. Gli astri possono poi essere progressivamente riconosciuti per mezzo delle loro posizioni relative alle stelle già note, con l'aiuto di una buona mappa.
• E' comodo riferire i calcoli alla direzione SUD, in quanto e lì che le stelle raggiungono la loro massima altezza sull'orizzonte e quindi la migliore visibilità. E' tuttavia facile modificare i calcoli per direzioni diverse, tenendo conto che ogni 15° gradi di spostamento verso EST o verso OVEST corrispondono ad un'ora di moto giornaliero e a 15 giorni di moto annuale da aggiungere o togliere ai calcoli fatti per la direzione SUD.

Per iniziare, è necessario conoscere la posizione ad una certa data di almeno una stella ben visibile; questo sarà il punto di partenza per tutti i nostri calcoli. Per questo scopo abbiamo scelto la stella SIRIO, che è la più brillante del cielo ed è facilmente visibile poichè è abbastanza alta sull'orizzonte.
Sirio ha la particolarità di presentarsi quasi esattamente a SUD alla mezzanotte di capodanno ! Questa fortunata coincidenza ne fa un ottimo punto di riferimento.
Sirio si trova nella TAB 1 con coordinate AR = 6 ore + 45 minuti circa e Dec = -17° circa.
Questo significa che a Milano, alla mezzanotte di capodanno l'altezza sull'orizzonte è pari a 45°-17° = 28° circa, cioè molto ben visibile, a circa 1/3 tra l'orizzonte e la verticale.

ESEMPI

1. Quando è visibile a SUD la costellazione dello Scorpione ?

Lo Scorpione si estende in un'area di coordinate AR da 16 a 18 ore (in media AR = 17 ore) e Declinazione circa -25° (Tab 2), pertanto rispetto a Sirio ha una differenza di AR pari a (17 - 6:45) = +10:15 ore.
Abbiamo visto che 10+1/4 ore sono pari a (10,25 x 15°) = 154° di movimento annuale pari a circa + 154° giorni. Pertanto lo Scorpione sarà visibile esattamente a SUD 154 giorni dopo il capodanno (segno + nel calcolo della differenza di AR), cioè ai primi di giugno circa.
Attenzione, questo calcolo vale per la mezzanotte; se vogliamo osservare ad un'ora più accessibile, diciamo alle 22, occorre tenere conto di un'ulteriore differenza di 2 ore, pari a 30° = altri 30 giorni circa, che aggiunti a giugno ci portano ai primi di luglio circa, che è la soluzione che cercavamo.
L'altezza sull'orizzonte di Milano sarà di circa (45°-25°) = 20° circa. Lo Scorpione è infatti una costellazione poco visibile.

2. Guardo a SUD il 1° ottobre alle ore 23. Che stelle posso vedere ?

La differenza di data rispetto a capodanno è di -90 giorni = 90° circa, pari a (90° : 15°) = -6 ore; pertanto, se fosse mezzanotte, starei osservando la zona di cielo di AR = (6:45 - 6) = 0 ore + 45 minuti.
Poichè l'osservazione è fatta alle ore 23, è necessario togliere un'altra ora, che porta il risultato a 0 ore - 15 minuti di AR = 23 ore + 45 minuti.
Guardando la Tab 3 in corrispondenza della linea di AR 23:45 si vede in alto la costellazione di Pegaso (il quadrato di 4 stelle) ad un'altezza sull'orizzonte di (45° + 30°) = 75° circa, molto alta nel cielo, a 3/4 circa tra l'orizzonte e la verticale.

Vuoi giocare per vedere se hai capito tutto ?

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