Come funziona un telescopio? Dal cannocchiale di Galileo ai telescopi moderni
Come possiamo osservare i crateri della Luna, gli anelli di Saturno o i nostri dintorni nella Via Lattea oppure galassie lontane milioni di anni luce? Grazie al telescopio, uno strumento che da oltre 400 anni ci permette di esplorare l’Universo e scoprire ciò che i nostri occhi non riescono a vedere.
Telescopi esposti al Planetario di Padova.
Le origini del telescopio: una storia lunga 400 anni
La storia del telescopio inizia nei Paesi Bassi, all'inizio del Seicento. Nel 1608, l'occhialaio olandese Hans Lippershey presentò una richiesta di brevetto per uno strumento capace di far apparire più vicini gli oggetti lontani, utilizzando una combinazione di lenti.
L'invenzione si diffuse rapidamente in Europa e attirò l'attenzione di scienziati e studiosi. Inizialmente utilizzato soprattutto per osservazioni terrestri, il cannocchiale avrebbe presto rivoluzionato anche lo studio del cielo, grazie all’italiano Galileo Galilei.
Galileo e il cannocchiale che cambiò l'astronomia
Nel 1609, Galileo Galilei perfezionò un cannocchiale e lo puntò verso il cielo. Fu una vera rivoluzione! Osservò che la Luna non era una sfera perfettamente liscia, ma aveva montagne e crateri. Scoprì quattro satelliti che orbitano attorno a Giove e individuò moltissime stelle invisibili a occhio nudo.
Queste osservazioni contribuirono a cambiare per sempre la nostra idea dell'Universo. E una parte importante di questa storia si svolse proprio a Padova, dove Galileo insegnò per 18 anni.
Galileo che mostra l’utilizzo del cannocchiale al Doge di Venezia, nell’agosto 1609, dalla cima del campanile di San Marco. Bertini, 1858.
Ma come funziona un telescopio?
Il principio è più semplice di quanto sembri: un telescopio raccoglie la luce proveniente dagli oggetti celesti e la concentra per formare un'immagine, permettendoci di osservare dettagli che a occhio nudo non riusciremmo a distinguere.
Esistono due principali tipi di telescopi, che si differenziano per il modo in cui raccolgono e concentrano la luce:
A lenti (rifrattori). Funzionano grazie a una lente posta all'estremità del tubo, che raccoglie la luce e la devia facendola convergere in un punto. L'immagine viene poi osservata attraverso un oculare, che la ingrandisce. È lo stesso principio utilizzato dal cannocchiale di Galileo e da Keplero.
A specchi (riflettori). Al posto della lente principale utilizzano uno specchio curvo che raccoglie la luce e la riflette, concentrandola nel “fuoco”. In molti modelli, un secondo specchio la indirizza verso l'oculare. L’innovazione fu introdotta da Newton, alla fine del 1600. Questa tecnologia è l’unica che consente di costruire telescopi astronomici molto grandi.
Ma perché i telescopi sono spesso così grandi? Perché più ampio è il diametro della lente o dello specchio principale, maggiore è la quantità di luce raccolta. Questo permette di osservare anche oggetti molto deboli, come galassie lontane e nebulose, e di distinguere dettagli più piccoli.
Il vero segreto di un telescopio, quindi, non è soltanto ingrandire le immagini, ma soprattutto raccogliere molta più luce di quanta ne possa catturare l'occhio umano.
Dai telescopi terrestri a quelli spaziali
Oggi i telescopi sono enormemente più potenti di quello utilizzato da Galileo.
Alcuni si trovano sulla Terra, spesso in luoghi elevati e lontani dalle luci delle città. È il caso del Very Large Telescope (VLT), situato nel deserto di Atacama in Cile, e dei telescopi Keck, costruiti sulla cima del vulcano Mauna Kea, alle Hawaii. Questi luoghi offrono cieli particolarmente limpidi e condizioni ideali per le osservazioni astronomiche.
Altri, come il telescopio spaziale Hubble e il James Webb, osservano l'Universo direttamente dallo spazio, senza l'interferenza dell'atmosfera terrestre che ne limita l’uso. Grazie a questi strumenti possiamo studiare la nascita delle stelle, osservare galassie lontanissime e raccogliere informazioni sui pianeti che orbitano attorno ad altre stelle.
Il telescopio spaziale James Webb in fase di costruzione. NASA ID: GSFC_20171208_Archive_e000347
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Per esplorare l'Universo non serve necessariamente un telescopio! Al Planetario di Padova possiamo riprodurre il cielo stellato in modo molto verosimile e accompagnarti in un viaggio tra pianeti, stelle e galassie.
Il Planetario permette di osservare, simulare e comprendere più facilmente i fenomeni astronomici, riconoscere le costellazioni e scoprire i movimenti degli astri, anche quando il cielo è nuvoloso o le luci della città impediscono di vedere le stelle.
Puoi inoltre approfondire le scoperte di Galileo con il filmato “Il cielo di Galileo” e partecipare alle attività di osservazione guidata con veri telescopi, per ammirare direttamente alcuni degli oggetti celesti raccontati e illustrati durante le presentazioni-spettacolo.
Osservare il cielo significa fare proprio ciò che fece Galileo più di quattro secoli fa: lasciarsi sorprendere dalla curiosità e dalla voglia di scoprire e di capire.
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