Distanze cosmiche: le misure da conoscere
Come accennato, Gaia misurerà le posizioni delle stelle situate a centinaia di anni luce di distanza con una precisione di micro arcosecondi. Cosa significa tutto questo? Un anno luce è la distanza percorsa dalla luce attraverso lo spazio in un anno, ed è pari a circa 9,5 milioni di milioni di chilometri. Quindi Gaia studierà stelle situate a milioni di miliardi di chilometri di distanza.
L'altra unità di misura che bisogna conoscere è il Parsec, un'unità di lunghezza comunemente usata in astronomia pari a 3,26 anni luce, o quasi 31.000 miliardi di chilometri. Il suo nome deriva dalla parallasse: è la distanza corrispondente a un angolo di parallasse di un arcosecondo. I minuti o i secondi d'arco sono misure per descrivere angoli molto piccoli.
Un angolo completo è di 360 gradi, e può essere suddiviso in unità di arcominuti (o minuti d'arco) e arcosecondi (o secondi d'arco). In questo modo un arcominuto è pari a 1/60 di un grado ed equivale a 60 arcosecondi. Allo stesso modo un milli arcosecondo è un millesimo di arcosecondo, mentre un micro arcosecondo è un milionesimo di un arcosecondo.
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Gaia raggiungerà una precisione di 24 micro arcosecondi; più o meno la precisione che ci vorrebbe per misurare il diametro di un capello umano a una distanza di 1000 chilometri.
La parallasse: come si misura la distanza delle stelle
L'Universo è incredibilmente vasto. La stella più vicina è a 40.000 miliardi di chilometri di distanza: troppo per inviare una sonda spaziale. Per questo gli astronomi usano un trucco matematico, chiamato parallasse, per calcolare le distanze.
Per capire indicativamente il concetto di parallasse fate questo semplice esperimento: tenete un dito fisso davanti a voi e chiudete un occhio, memorizzando la posizione del dito rispetto agli oggetti sullo sfondo. Ora chiudete l'altro occhio, aprite quello che avevate coperto e osservate. Noterete che il dito sembra spostato rispetto agli oggetti di riferimento, anche se non lo avete mosso. Questa è la parallasse.
Continuando con l'esperimento, potete avvicinare e allontanare il dito dal vostro viso mentre chiudete e aprite alternativamente gli occhi. Avrete modo di vedere che il dito sembra muoversi di più quando è più vicino al vostro viso rispetto a quando è lontano.
Tornando all'astronomia, usiamo come esempio l'orbita della Terra intorno al Sole. Come sappiamo bene, ogni 6 mesi la Terra compie metà della sua orbita attorno a Sole, e quindi presenta un diverso punto di vista di osservazione di una stella: lo stesso che facevate aprendo e chiudendo gli occhi a intermittenza.
Misurando lo spostamento della stella - l'angolo di parallasse - e conoscendo la distanza tra il Sole e la Terra, gli astronomi possono determinare la distanza della stella con calcoli trigonometrici. Da notare che per alcune stelle il movimento apparente è davvero minimo: meno di un secondo d'arco. Ecco perché è necessario un rilevamento molto accurato da parte di Gaia.