::: Il contributo Italiano alla storia dell'astronomia: Padre Angelo Secchi :::

Introduzione all'Astrofisica - Spettroscopia stellare

La storia inizia nel 1802 quando lo scienziato inglese William Wollaston fece passare un raggio di Sole attraverso una sottile fenditura e poi attraverso un prisma.

Scomposizione della luce bianca
Facendo passare un fascio di luce solare attraverso un prisma di vetro, si scopre che in realtà la luce che ci appare bianca è il risultato della sovrapposizione di diversi colori. Questo fenomeno è dovuto alla proprietà del prisma ottico di deviare i raggi di colore diverso in direzioni diverse: la luce rossa subisce la deviazione minore, la luce blu quella maggiore.
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La fenditura fornì un’immagine chiara e ad alta definizione del familiare spettro dell’arcobaleno. Osservandolo, Wollaston notò che lo spettro del Sole era segnato da molte sottili righe nere di varia intensità.
Raccogliendo lo spettro del Sole giorno dopo giorno ed anno dopo anno, si accorse che le righe nere si trovavano sempre esattamente nelle stesse posizioni.
Linee spettrali simili si ritrovavano anche in esperimenti di laboratorio.
Usando una fenditura e un prisma, i fisici scoprirono che scaldando ad elevate temperature un solido, un liquido o un gas denso si ottiene uno spettro di aspetto uniforme,senza righe:continuo.
Un gas caldo rarefatto,invece, emette luce solo in certe posizioni dello spettro, che appare perciò costituito da sottili righe colorate invece che da una banda continua.

Inoltre se un campione più freddo dello stesso gas è posto davanti ad una sorgente di luce continua, sullo spettro compaiono righe nere nelle stesse posizioni in cui c’è emissione quando lo stesso gas è caldo. In altre parole il gas più freddo assorbe lo stesso tipo di radiazioni che emette quando è caldo.
Perciò dal 1859 divenne chiaro che la radiazione solare arriva a noi dopo aver attraversato un’atmosfera solare più fredda,dove avvengono assorbimenti responsabili delle righe nere scoperte da Wallaston.

Spettro delle radiazioni solari
Le radiazioni emesse dal Sole vengono raccolte da uno spettrometro e registrate fotograficamente mediante uno spettrografo. Alcune frequenze vengono assorbite dagli elementi presenti nell’atmosfera solare, pertanto si osservano
nello spettro delle bande nere, dette bande di assorbimento. Lo studio di queste bande permette di risalire
alla natura degli elementi che costituiscono il Sole.
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Lo Spettroscopio usato da Secchi per l'osservazione del Sole

Si scoprì inoltre che ogni elemento, ogni composto chimico ha la propria serie di righe spettrali:queste sono uniche, come impronte digitali. Esse ci rivelano non solo quali atomi o molecole sono presenti nel materiale in esame, ma anche molte altre sue condizioni fisiche, a partire dalla temperatura.
Fu così che, applicando apparecchi fatti di fenditure e prismi (spettroscopi) ai telescopi , Padrea Angelo Secchi ottenne vari tipi di spettri stellari.

Le conoscenze ottenute con questo nuovo tipo di indagine segnarono la nascita dell’Astrofisica, di cui Padrea Angelo fu veramente "padre".

Nelle strisce colorate solcate da righe scure degli spettri stellari è infatti contenuta la chiave per capire struttura fisica, composizione chimica e fonti dell’energia stellare; in una parola tutto lo svolgersi della vita delle stelle.