Qual è l'aberrazione della luce?
In astronomia, l'aberrazione della luce è uno spostamento nella posizione apparente di un oggetto causato dal movimento relativo dell'oggetto e dell'osservatore. L'aberrazione della luce è significativa solo su scale molto grandi e influenza le posizioni percepite di stelle e pianeti per gli osservatori sulla terra. Lo spostamento apparente delle stelle deriva dal movimento terrestre attorno al sole e dalla sua rotazione.
Aberrazione della luce è stata scoperta nel 17 ° secolo, quando sono stati fatti tentativi di misurare le distanze dalla Terra a varie stelle usando la parallasse - un concetto che descrive come la posizione di un oggetto sembra spostarsi quando si osserva da diverse località. L'idea era che l'apparente posizione di una stella dovesse cambiare durante tutto l'anno mentre la Terra orbita in orbita il sole. Se la posizione esatta della stella nel cielo è stata verificata in una determinata data, quindi ha controllato di nuovo sei mesi dopo, quando la Terra era di fronte alla sua posizione da quando è stata presa la prima misurazione, questo ha dato due misurazioniEments separati dal diametro dell'orbita terrestre - una distanza di circa 186.000.000 di miglia (300.000.000 di km). Questo è stato ritenuto sufficiente per ottenere un valore di parallasse e quindi calcolare la distanza della stella usando la trigonometria.
Sono state effettuate diverse misurazioni, ma i risultati erano sconcertanti. Il più grande sfollamento apparente della stella osservata avrebbe dovuto essere trovato tra le osservazioni a distanza di sei mesi, quando le posizioni delle osservazioni erano più lontane. Gli spostamenti effettivi, tuttavia, seguirono uno schema completamente diverso e chiaramente non erano dovuti alla parallasse. La stella dell'asta, Polaris, per esempio, è stata trovata a seguire un percorso approssimativamente circolare, con un diametro di circa 40 secondi di arco (40 ”), un secondo arco è 1/3.600 di grado. Si verifica lo spostamento della parallasse, ma è molto piccolo, anche per le stelle più vicine e non sarebbe stato misurabile usando l'instruments disponibili in quel momento.
Il mistero fu risolto da James Bradley, l'astronomo britannico Royal, nel 1729. Scoprì che i cambiamenti osservati nella posizione di una stella erano dovuti alla velocità terrestre e non nella sua posizione, rispetto alla stella. La luce della stella richiede tempo per raggiungere la terra e poiché la terra si sta muovendo, la luce della stella sembra derivare da un punto che viene leggermente spostato dalla vera posizione della stella, nella direzione del movimento. Gli spostamenti più grandi si osservano quando il movimento terrestre è perpendicolare alla direzione della luce stellare. Lo stesso fenomeno può essere visto con la pioggia che cade verticalmente; a un osservatore in movimento - ad esempio, in un treno o in autobus - la pioggia sembra cadere in diagonale da un punto di origine davanti all'osservatore nella direzione del movimento.
Il calcolo di Bradley, usando la velocità della luce e la velocità del movimento terrestre attorno al sole, ha indicato uno spostamento massimo di circa 20 "a EithER lato della vera posizione per Polaris. Ciò ha dato una variazione complessiva di circa 40 "nel corso dell'anno, in accordo con le osservazioni. Nel calcolare l'aberrazione della luce, gli astronomi moderni devono prendere in considerazione gli effetti della relatività, ma nella maggior parte dei casi il calcolo classico è adeguato.
I turni stagionali nelle posizioni stellari sono noti come aberrazione annuale o aberrazione stellare, e la vera posizione della stella è chiamata la sua posizione geometrica. Spostamenti più piccoli derivano dalla rotazione terrestre; Questo è noto come aberrazione diurna. L'aberrazione secolare è il termine usato per descrivere l'aberrazione astronomica causata dal movimento del sistema solare all'interno della galassia; Sebbene abbia un effetto sulle posizioni apparenti di stelle molto distanti e altre galassie, è molto piccolo e di solito non viene preso in considerazione. Nel calcolare l'aberrazione stellare, è necessario considerare solo il movimento della Terra; Tuttavia, l'aberrazione planetaria - che colpisce le posizioni apparenti delPianeti - Risultati dal movimento sia della Terra che dei pianeti, quindi entrambi devono essere inclusi per calcolare il valore corretto.