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RADIOASTRONOMIA RUBY PAYNE-SCOTT

Gran parte delle informazioni di cui siamo a conoscenza riguardanti l’Universo e le leggi che lo regolano derivano per la maggiore dalla misura e dallo studio delle radiazioni elettromagnetiche che giungono sulla Terra, questo studio è denominato radioastronomia.

La radioastronomia è un campo relativamente nuovo della ricerca astronomica e si occupa dello studio dei fenomeni celesti attraverso la misura delle caratteristiche delle onde radio emesse da processi fisici che si susseguono sullo spazio; considerando che le onde radio sono decisamente più lunghe della luce e data la debolezza dei segnali astronomici, sono necessarie grandi antenne ovvero radiotelescopi per ricevere i segnali adeguati.
Un esponente di queste ricerche fu Nikola Tesla che nel laboratorio di Colorado Springs riuscì a registrare onde cosmiche emesse da nuvole stellari e da giganti stelle rosse, annunciando di aver ricevuto segnali radio extraterresti (per indicare segnali fuori dall’orbita terrestre), senza però ricevere credito nelle sue scoperte e spendendo gli ultimi anni della sua vita cercando di captare i segnali da Marte.

Già però alla fine dell’800 le ricerche scientifiche e tecnologiche erano talmente avanzate da prevedere la possibilità di studiare le frequenze radio e oggetti molto energetici (il Sole), anche se inizialmente i primi esperimenti condotti verso gli inizi del 1900 da Reber, Lodge, Schneider, Wilsing e Nordmann non andarono a buon fine; dopodiché con la diffusione delle radiotrasmissioni e lo studio degli effetti dell’attività solare sulla propagazione radio, si risvegliò un notevole interesse per la radioastronomia. Nel 1929 Stagner, un radiotecnico americano avvertì un fruscio di sottofondo che andava a intensificarsi in alcune ore della giornata, dello stesso fenomeno si accorse anche Jansky, ingegnere della società di telefonia Bell Telephone, il quale dopo ripetuti anni di studio su questo fenomeno giunse alla conclusione che facendo ruotare la sua antenna verso una particolare direzione nel cielo, il rumore di sottofondo rilevato corrispondesse al centro della Via Lattea.

Successivamente negli anno ’30 Reber decise di portare avanti le ricerche di Jansky concentrandosi sugli studi di natura cosmica. Dopo varie prove fallimentari utilizzando il suo riflettore parabolico costruito in proprio con un diametro di quasi 10 metri, riuscì a sondare il cielo attraverso la lunghezza d’onda di 187 cm., captando il rumore proveniente dal centro della nostra galassia e nel 1940 fece un primo tentativo di rappresentare la distribuzione dell’intensità del segnale attorno al centro della Via Lattea. Contemporaneamente era in corso la Seconda Guerra Mondiale e a tal proposito fu creato un nuovo strumento per funzioni militari: il radar; le prime strumentazioni erano abbastanza rudimentali (utilizzavano le onde metriche) ma migliorarono velocemente per motivi bellici.

Nel 1942 un evento particolare diede impulso alle conoscenze sulla radioastronomia poiché molte stazioni radar inglesi notarono un consistente rumore che disturbava la ricezione, dapprima pensarono ad un nuovo strumento bellico tedesco, accorgendosi successivamente che si trattava invece di una manifestazione solare, in quel periodo infatti il sole era in piena attività e mostrava grandi macchie sulla superficie. Tali notizie furono rese note solo alla fine del conflitto mondiale, queste importanti scoperte fecero incuriosire gli scienziati al fine di comprendere le origini di questo singolare fenomeno.

Uno dei personaggi più curiosi nel campo della radioastronomia fu Ruby Violet Payne-Scott (28 maggio 1912 – 25 maggio 1981), pioniera australiana della radiofisica e prima radioastronoma donna, la quale condusse nel 1936 una ricerca con William H. Love presso il Cancer Research Laboratory dell’Università di Sydney, determinando che il magnetismo terrestre avesse poco o nessun effetto sui processi vitali degli esseri umani; decenni prima era opinione diffusa che il campo magnetico terrestre producesse ampi effetti sull’uomo e a tal proposito molte persone avrebbero dormito solo con la testa a nord e il corpo parallelo al meridiano magnetico.

A Ruby Payne-Scott vennero attribuiti numerosi meriti per le sue ricerche sul cancro, fu anche relatrice presso la conferenza dell’International Union of Radio Science presso l’Università di Sydney (1952), inoltre si unì al Laboratorio Radiophysique del governo australiano Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO).

Durante la seconda guerra mondiale si impegnò in un lavoro top secret di indagine sulla tecnologia radar, diventando l’esperta australiana nel rilevamento di aerei utilizzando i display Plan Position Indicator (PPI). Dopo la guerra, nel 1948, pubblicò un rapporto completo sui fattori che influenzano la visibilità sui display PPI. Ha anche dato importanti contributi ai prototipi di sistemi radar operanti nella banda a microonde di 25 cm., ottenendo miglioramenti significativi.

Scrisse inoltre numerosi articoli per la rivista Nature e produsse documentazioni e riassunti relativi alla connessione tra le macchie solari e l’aumento delle emissioni radio dal Sole, fornendo informazioni su tutte le conoscenze disponibili e le misurazioni prese, oltre a comprovare l’esistenza di esplosioni radio provenienti dalle macchie solari.
Alla radioastronomia si attribuisce il merito della scoperta di notevoli sorgenti galattiche ed extragalattiche, si iniziò a monitorare l’attività solare, quella di sorgenti quali la supernova Cassiopea, la radiogalassia Cygnus, la nebulosa di Orione, le emissioni radio di Giove e di molti altri pianeti.

A cura di Barbara Comelato – Foto Imagoeconomica

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