Coelum Astronomia 221 - 2018 - Page 49

riuscito a captare un segnale di radiazione proveniente dal piano galattico (le emissioni nel Sagittario, che oggi sappiamo provenire dal buco nero al centro della nostra Galassia).

Poiché le onde radio non vengono assorbite dalla polvere, Oort riconobbe subito l’importanza di poter effettuare osservazioni astronomiche nel dominio delle onde radio. Egli quindi indirizzò uno studente, Hendrik Van der Hulst, nella ricerca di possibili righe osservabili a lunghezze d’onda radio, il che portò all’individuazione della famosa riga a 21 cm, generata dall’inversione dello spin dell’elettrone in un atomo di idrogeno neutro.

Alla fine della seconda guerra mondiale Oort si dedicò alla costruzione di un radiotelescopio in grado di rilevarla, utilizzando un’antenna radio militare di 7,5 m abbandonata dai tedeschi. Nel 1951 finalmente la riga a 21 cm dell’idrogeno interstellare venne osservata quasi simultaneamente: dapprima dagli astronomi Harold Irwing Ewen e Edward Mills Purcell dell'Università di Harvard e in seguito, poche settimane dopo, dall’antenna Olandese e infine da un gruppo di ricercatori australiani.

Tramite la riga a 21 cm fu possibile nel 1952 tracciare le prime mappe della distribuzione dell'idrogeno neutro nella Galassia, rivelando la struttura a spirale della Via Lattea.

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Sopra. Una bellissima immagine della corona solare, ripresa da Liborio Ribaudo, Marco Cardin e Stefano ottani (Associazione Astronomica Euganea, PD), in occasione dell’eclissi totale di Sole del 29 marzo 2006 a Sallum in Egitto.

“transizione elettronica”. In seguito l'atomo può riportare l'elettrone a uno stato energetico più basso, emettendo fotoni, in un processo che è l'inverso di quello appena descritto.

Quando i fotoni della radiazione UV emessa dalle prime stelle colpirono l'idrogeno primordiale, fecero sì che quest'ultimo si eccitasse producendo un’emissione nella “riga a 21 centimetri”.

Sopra. L'Antenna a tromba utilizzata da Harold L. Ewen e Purcell Edward M. Lyman presso il Laboratorio di Fisica all'Università di Harvard nel 1951 per la prima detection del segnale radio generato dall'idrogeno atomico presente nella Via Lattea alla lunghezza d'onda di 21 cm.

Crediti: Jarek Tuszyński.

Questo stato di eccitazione indurrebbe gli atomi di idrogeno ad assorbire energia dalla radiazione cosmica di fondo, a una particolare frequenza nota (1420,405 MHz). Teoricamente, gli astronomi sapevano di essere in grado di rilevare l'emissione corrispondente da questo processo ma, fino ad ora, non erano riusciti a farlo. La difficoltà sta nel fatto che, a causa dell'espansione dell'Universo, questo assorbimento si sarebbe potuto osservare a una frequenza imprecisata e più bassa di quella nota (spostamento verso il rosso). Dove cercare dunque quell’assorbimento o la corrispondente emissione di quel processo?

A sinistra. Grote Reber ritratto nel 1988 alla consolle di ricezione del suo radiotelescopio da 9,75 metri. Nei primi anni Sessanta lo strumento venne donato al National Radio Astronomy Observatory di Green Bank in West Virginia, dove Reber supervisionò il progetto di trasloco e restauro delle parti più deteriorate (ai giorni nostri il Reber Radio Telescope si trova ancora a Green Bank come esposizione museale, dopo essere stato ridipinto di bianco, rosso e blu in occasione delle celebrazioni per il bicentenario degli Stati Uniti). Qui Reber progettò anche la riproduzione in scala originale della storica antenna di Jansky, da affiancare al suo strumento.