La difficile "cattura" di Pompeja
Scritto da Pietro Baruffetti   
Lunedì 16 Gennaio 2012 20:44

Neanche 24 ore dopo l’ottimo risultato sull’asteroide (221) Eos (vedi in "Archivio articoli") , 3 osservatori GAM sono riusciti in un’altra difficile impresa: misurare il diametro del’asteroide (203) Pompeja, che ha nascosto per una diecina di secondi, intorno alle 20h52m dello stesso 8 gennaio, una debole stellina della costellazione del Toro.

 

Diremo più avanti della bella osservazione del trio del GAM, effettuata anch’essa dall’ampia terrazza dell’oratorio della parrocchia di don Michele a Marina di Carrara. Cominciamo ora dal vedere cosa “sta dietro” al numero ed al nome, (203) Pompeja, dell’asteroide. Questi oggetti, a partire dal primo di essi, Cerere, scoperto la notte del 1° gennaio 1801 a Palermo dall’abate Giuseppe Piazzi, si portano dietro, praticamente, la storia e la cultura del mondo, ed in modo particolare dell’astronomia. Essendo possibile, infatti, attribuire loro un nome proprio da parte dello scopritore, sono stati occasione per omaggiare grandi personalità della storia o della scienza, luoghi geografici, innamorate, ecc. Dovendo trovare oltre 310.000 nomi (tanti sono gli asteroidi noti con ottima sicurezza al 31 dicembre 2011, e pressochè altrettanti hanno elementi orbitali che attendono solo di essere definiti con maggiore accuratezza), è chiaro che ci si è sbizzarriti nelle maniere più incredibili. Da Celentano a Caravaggio, da Bach a (9000) Hal (con evidente omaggio al micidiale computer di bordo di “2001 Odissea nello spazio”). Per ogni asteroide il numero indica quindi l’ordine progressivo della scoperta ufficiale, il nome è "d’invenzione" (generalmente, come dicevamo, su proposta dello scopritore).

(203) Pompeja è dunque il 203° asteroide ad essere stato scoperto, per l’esattezza il 25 settembre 1879. Venne così nominato su proposta dello scopritore, Christian Peters, astronomo danese-tedesco-americano. Il nome è un omaggio alla città di Pompei, in occasione dei 1800 anni dalla fatale eruzione del Vesuvio del 79 d.C. La data della scoperta dell'asteroide (il 25 settembre) era una di quelle che all’epoca si ipotizzava coincidesse con la data esatta dell’eruzione (a tutto oggi non certa, dato che i diversi codici che riportano le osservazioni di Plinio il Giovane - che vide l’eruzione e ne fece una “cronaca” estremamente accurata - riportano date diverse). Ma dietro la scelta del nome si nasconde una curiosa vicenda umana dello scopritore, legata (per un certo tratto della vita) all'Italia, ai vulcani e proprio al Vesuvio.

Ma cominciamo col conoscere lo scopritore, Christian Heinrich Friedrich Peters (1813-1890). Uomo realmente cosmopolita, in grado di districarsi comodamente con una decina di lingue (turco, persiano ed ebraico compresi), figlio di un pastore protestante nella Slesia (allora un ducato danese, ora territorio tedesco), studiò matematica ed astronomia con figure del calibro di Hencke e Gauss. Quest'ultimo, come noto, fu in pratica il primo elaboratore delle moderne metodolgie matematiche per il calcolo delle orbite di un oggetto astronomico a partire da poche osservazioni vicine nel tempo. Si deve a lui, per restare in tema, il calcolo della posizione dove poter ritrovare Cerere, di cui si erano "perse le tracce" dopo le prime osservazioni da parte del Piazzi.  Durante il corso universitario con Gauss a Gottinga, Peters strinse amicizia con un amico geologo, Sartorius von Walterhausen, col quale venne per un lungo soggiorno di studio/lavoro in Italia negli anni ’40 del XIX secolo. Quì i due si occuparono proprio di vulcani, esplorando il Vesuvio, e studiando in modo particolare l’Etna. Fra l’altro i Borboni proposero al Peters di diventare anche responsabile dell’osservatorio che si intendeva realizzare per lo studio del vulcano (osservatorio che, sappiamo come vanno le cose in Italia…., venne poi realizzato solo nel 1879 ,quando Peters aveva abbandonato da oltre vent'anni, per motivi di cui diremo, l'Italia).
In occasione del soggiorno nel regno delle due Sicilie, Peters continuò l’attività astronomica, svolgendo attività osservativa (macchie solari) presso l’Osservatorio di Capodimonte a Napoli, ove fra l’altro scoprì una debole cometa (1846 VI) che andò poi perduta e venne ritrovata solo nel 1982 da Hartley, per cui oggi porta il nome completo di 80P / 1846 M1 Peters-Hartley. Fra le attività astronomiche del soggiorno italiano ci furono la realizzazione di alcune belle meridiane in grandi chiese siciliane. Alla realizzazione di una di esse, per il duomo di Acireale (CT), si è ispirato il regista Diego Ronsisvalle, per il film del 2002 “Gli astronomi” che descrive l’impatto dell'arrivo di due astronomi del nord Europa con il mondo chiuso e ricco di mistero della Sicilia ottocentesca. Quì sopra la linea della meridiana sul pavimento del duomo di Acireale.

Peters, anche per motivi di rivalità con un collega americano, fu un vero “segugio” nella ricerca di asteroidi.
Ne scoprì complessivamente 48, tutti osservando visualmente al telescopio, e risultando così il secondo scopritore di asteroidi in assoluto (dopo J. Palisa di cui parliamo a proposito di Eos) in questa speciale classifica, prima che l’avvento della fotografia cambiasse completamente la metodologia ed i numeri di scoperta degli asteroidi e comete.
Il carattere non doveva essere dei migliori: ebbe una causa civile con un suo assistente per riavere delle carte del cielo; mandò a quel paese i fautori dell’esistenza di Vulcano ecc. La sua vicenda si incrocia anche coi primi moti risorgimentali italiani. Nel periodo napoletano, infatti, seguendo il suo direttore Capocci (fervente mazziniano) sostenne e forse partecipò ai moti del ’48, e sembra abbia influenzato anche alcune rivolte siciliane. Col ritorno dei Borbone al potere, il Capocci perse il posto di direttore dell’osservatorio di Capodimonte ed il Peters (dopo due soggiorni, uno parigino ed uno come consulente scientifico del Gran Visir di Istanbul, ove scrisse anche pubblicazioni scientifiche in turco e persiano…)  si trasferì definitivamente negli USA. Quì divenne direttore dell'Osservatorio del college di Hamilton, a Clinton (stato di New York), da cui scoprì tutti i suoi asteroidi.

Ma veniamo al nostro asteroide. (203) Pompeja è un asteroide di dimensioni medio-grandi, che appartiene alla Fascia Principale degli asteroidi (quella posta fra le orbite di Marte e di Giove). Il suo diametro medio era stimato sui 116 km. Ma come è possibile stimare un diametro se l’oggetto appare, anche ai più grandi telescopi, solo come un punto di luce? Ci si basa su alcuni parametri medi, a partire dalla sua luminosità apparente visto da Terra e attribuendogli una “scurezza” tipica per oggetti di quel tipo (in termine astronomico si dice albedo, ed è la quantità di luce che un corpo riflette. Dato un valore 1 alla luce che colpisce un oggetto, uno specchio ne rifletterà quasi tutta la luce – e quindi avrà valori di albedo vicino a 1 – un corpo perfettamente nero ed opaco rifletterà 0). Nel caso di Pompeja l’albedo era stimato pari allo 0,04 (per intenderci 4 volte più scuro di una tradizionale lavagna scolastica). Orbita attorno al Sole in poco più di 4 anni e mezzo (per i pignoli 1653giorni 2h 26m 52s,8) , lungo un’orbita non troppo ellittica ed a una distanza media di 409 milioni di km dal Sole.
Mentre orbita attorno al Sole, l’asteroide ruota anche con relativa lentezza su se stesso, ogni quasi 47h. Questo dato si ricava (come per gli altri asteroidi) dalle variazioni della luminosità apparente dell’oggetto nel corso delle ore. Un oggetto perfettamente rotondo ed uniformemente colorato apparirà sempre della stessa luminosità. mentre un oggetto allungato (e, come vedremo da questa occultazione, così è risultato Pompeja) sembrerà più o meno brillante a seconda del fatto che ci mostri il lato più lungo o più stretto. Cominciamo quindi col vederne un foto (del gruppo guidato da Michele Bigi), di poco più di 10 minuti prima che l’asteroide nascondesse la stella (il debole puntino di luce immediatamente alla sua destra). E’ evidente come Pompeja fosse, in occasione di questa occultazione, molto più luminoso della stella e che quindi ci si doveva attendere un calo di luce appena percettibile al momento in cui la stella sarebbe stata nascosta dall’asteroide.

Ed eccoci all’osservazione vera e propria. Come GAM avevamo predisposto le due postazioni “storiche” di Marina di Carrara e Quercioli. La prima era composta da Michele Bigi, Daniele Del Vecchio e Andrea Ceccarelli, mentre la postazione massese era “presidiata” da Pietro Baruffetti e Alessandro Bugliani. Le previsioni ci davano entro la fascia di occultazione, sia pure non troppo lontani da uno dei bordi. Avevamo quindi una probabilità del 40% circa di assistere ad una occultazioni di poco più di 1 secondo. L’andamento meteo non lasciava tante speranza, piogge e nuvole nei giorni precedenti, una Luna pressoché piena a meno di “un palmo” dalla stellina. Poi verso le ore 20 i primi sprazzi fra le nubi, che davano qualche speranza, specialmente per la postazione carrarese. In realtà poi da Massa l’osservazione non è stata possibile, causa una nube che ha coperto il campo stellare qualche minuto prima dell’evento e che se ne è andata solo dopo un 7-8 minuti. Da Marina di Carrara invece l’evento è stata seguito con una videoregistrazione della durata di 3 minuti, centrata sull’istante previsto 20h51m45s. Sul monitor della telecamera i 3 osservatori avevano avuto l’impressione di un piccolo calo di luminosità, della durata di qualche secondo, A fine registrazione è cominciata l’analisi (in automatico) dell'intero filmato, che conteneva immagini riprese con una cadenza di 0,64 s . Nel filmato la luminosità dell’asteroide e delle altre stelle visibili nel campo della tele camerina, oscillava in maniera decisa causa la forte instabilità dell'aria in quota: sembrava si di vedere un certo lieve calo di luminosità, della durata di quasi dieci secondi, ma vatti a fidare se il calo fosse reale od un semplice “scherzo” della turbolenza atmosferica. (vedi figura in alto che riporta l'andamento della luminosità dell'asteroide - linea gialla- e  di due stelle dello stesso campo stellare - linee verdi- . E' evidente la difficoltà dell'osservazione, causa l'instabilità atmosferica che fa oscillare la luminosità misurata degli oggetti e l'effettivo piccolo calo di luminosità dell'Asteroide. La linea rossa verticale individua il momento centrale dell'occultazione) Per fortuna poche ore dopo arrivava via mail la richiesta di uno spagnolo (Joan Rovira Picanol) che ci chiedeva conferma di un apparente lieve calo di luminosità di cui non era sicuro, e che compariva nella sua osservazione. Michele e Joan si sono scambiati i diagrammi del flusso di luminosità osservato e l’ora del possibile evento. Trovata una fortissima relazione fra l’andamento della luminosità ed i tempi osservati si sono quindi convinti di aver assistito ad una occultazione di poco più di 10s, A seguire altri due spagnoli (Carles Schnabel e Jorge Juan)hanno comunicato anch’essi un risultato compatibile e si è quindi potuto determinare la sagoma di (203)Pompeja (vedi figura a lato, ove l’osservazione del gruppo GAM è individuata dalla traccia n° 1. Le altre sono le "corde" misurate dai 3 spagnoli. E' evidente una forma allungata, delle probabili dimensioni di circa 120 x 70 km, di (203) Pompeja).