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| UFO 1997 Green Bay, Wisconsin - credit ufoevidence.org |
I nostri occhi, tuttavia, sono sensibili soltanto ad una piccolissima porzione dello spettro della luce: siamo praticamente ciechi ad ogni luce diversa da quella che chiamiamo ‘visibile’. Piccola guida alla scoperta di quello che non vedremo mai.
Nel corso del 19esimo secolo gli scienziati
hanno scoperto e visualizzato molti tipi di luce fino ad allora invisibili: la
radiazione ultravioletta (UV) e infrarossa (IR), i raggi X e gamma, le onde
radio e le microonde. Fin da subito è sembrato evidente che la luce visibile e
queste forme appena scoperte di luce erano tutte manifestazioni dello stesso
fenomeno: la radiazione elettromagnetica. A seguire trovare un riassunto
schematico.
I vari tipi di radiazione EM si
differenziano secondo la loro energia: i raggi gamma sono i più energetici,
seguiti dai raggi X, dalla luce UV, visibile ed IR. Ogni tipo di radiazione EM a
lunghezze d’onda più grandi di quelle infrarosse è classificato come onda radio.
Le onde radio si dividono in submillimetriche, microonde ed onde radio lunghe.
La radiazione EM si propaga in forma di onde che viaggiano perfino nel vuoto.
L’energia (E) dell’onda è legata alla sua frequenza (f): E=hf, dove h è la
costante di Planck, dal cognome del fisico tedesco Max Planck. La relazione fra
la frequenza e la lunghezza d’onda (λ) della radiazione EM è data da fλ = c,
dove c indica la velocità della luce nel vuoto. Queste due relazioni permettono
di descrivere la radiazione EM non solo in termini di energia ma anche di
frequenza o di lunghezza d’onda.
Radiazioni a diverse energie (o frequenze, o
lunghezze d’onda) vengono prodotte da diversi processi fisici, e possono essere
misurate in modi diversi - questo spiega, per esempio, perché la radiazione UV e
le onde radio hanno applicazioni differenti nella nostra vita quotidiana.
Ovviamente, l’atmosfera è trasparente alla luce
visibile – proprio per questa ragione molti animali hanno sviluppato occhi
sensibili a questa parte dello spettro.
Invece, soltanto una minima parte del resto
dello spettro EM riesce a penetrare gli strati densi della nostra
atmosfera
- I raggi gamma e i raggi X, che sono molto energetici, hanno lunghezze d’onda piccole come atomi o addirittura più piccole, e vengono assorbiti dall’ossigeno e dall’azoto negli strati più alti dell’atmosfera. Se da una parte questo protegge la vita sulla Terra da una radiazione letale, dall’altra complica la ricezione di questa radiazione per gli astronomi.
- La maggior parte della radiazione UV è assorbita dall’ossigeno e dall’ozono negli strati più alti dell’atmosfera e nella stratosfera. Per sfruttare quella parte di radiazione UV che ce la fa a raggiungere la Terra, alcuni animali hanno sviluppato nel corso dell’evoluzione occhi in grado di percepirla.
- Le lunghezze d’onda più corte della radiazione IR riescono a penetrare l’atmosfera, ma non appena la loro lunghezza raggiunge il micrometro la radiazione tende ad essere assorbita dal vapore acqueo e dalle altre molecole presenti nell’atmosfera.
- La stessa cosa succede alla radiazione submillimetrica – le onde radio con lunghezze d’onda comprese fra qualche centinaio di micrometri e circa 1 millimetro – ed alle microonde. Queste possono essere osservate da terra utilizzando strutture localizzate ad alta altitudine ed esposte ad un clima particolarmente secco, o con palloni aerostatici e sonde spaziali.
- L’atmosfera è trasparente alle onde radio di media lunghezza, che possono essere facilmente osservate da terra, ma non lascia passare le onde radio con lunghezze superiori a dieci metri.
L’opacità non è la sola sfida che l’atmosfera
pone agli astronomi: anche la sua turbolenza compromette la qualità delle
osservazioni astronomiche, perfino a quelle lunghezze d’onda che raggiungono il
suolo, come la luce visibile. Scontrandosi con questi problemi, nella seconda
metà del 20esimo secolo, appena dopo la nascita dell’era di esplorazione
spaziale, gli astronomi iniziarono a lanciare i loro telescopi oltre
l’atmosfera, nello spazio. Questo dette inizio ad una vera e propria rivoluzione
nell’astronomia, paragonabile all’invenzione del primo telescopio più di 400
anni prima.
Siccome processi fisici diversi emettono
radiazione a lunghezze d’onda diverse, le sorgenti cosmiche brillano in una o
più porzioni dello spettro EM. Sfruttando sia i telescopi a terra che i
telescopi spaziali, quindi, gli astronomi possono oggi combinare osservazioni in
ogni parte dello spettro, e questo è all’origine dell’immagine che abbiamo
dell’Universo, immagine estremamente affascinante e a lungo rimasta nascosta .
Le osservazioni nella banda IR, per esempio, rivelano le nubi di polvere e gas
altrimenti invisibili, che riempiono lo spazio interstellare e da cui nascono
nuove stelle. Analizzando i raggi gamma e X, gli astronomi riescono ad osservare
i fenomeni energetici più potenti dell’Universo, dai buchi neri che divorano
materia alle esplosioni di supernove.
Come vediamo quindi l'occhio tecnologico è
sempre più importante rispetto al'occhio umano, per analizzare fenomeni che non
si vedono ma che condizionano il nostro universo. La tecnologia militare ha
usato spesso le schermature di onde elettromagnetiche per eludere radar e
controlli. Qualcuno sostiene che gli Ufo siano tecnologicamente attrezzati a
farlo anche per porzioni dello spettro che a noi oggi sfuggono. In mancanza
di certezze basta ricordare una regola semplice, quello che vediamo è solo
una piccola parte di quello che esiste e ci circonda. Meno presunzione e una
sana ricerca potrebbero trasformare le cose che ci sembrano ovvie in un mare
pieno di dubbi, e viceversa.
Riferimenti:
esa.int/export/esaSC/SEM5IUYGRMG_index_0.html
www.esa.int/esaSC
Scienceinschool.org/2011/issue21/em
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