L'occultazione di Saturno del 14 Maggio 2014, osservata da David Herald in Australia

Un fenomeno semplice ma bellissimo...

La Luna, un pianeta o un asteroide, percorrendo le loro orbite, si frappongono tra l'osservatore e le stelle: questo fenomeno è detto occultazione.

Il percorso dell'ombra del corpo celeste occultante sulla terra è compreso tra due linee che definiscono i limiti Nord e Sud di visibilità dell'occultazione. L'ampiezza di questa zona di visibilità è grosso modo uguale al diametro del corpo celeste occultante.

Astrofili nei posti giusti possono quindi vedere le stelle sparire e riapparire in un breve intervallo. Nel caso sia un asteroide ad occultare la stella, come nell'esempio qui accanto, le osservazioni da parte di un gruppo do astrofili distribuiti sul terreno a coprire l'ombra dell'asteoroide, possono far determinare il profilo istantaneo di questo.

Nel caso della Luna, poiché il bordo del satellite non è liscio, ma ondulato dalle montagne e dalle vallate, l'osservatore in prossimità dei limiti può vedere eventi multipli di sparizione e riapparizione della stella. Questo particolare fenomeno si dice occultazione radente.

Qui a lato l'animazione del passaggio della Luna davanti alle stelle delle Pleiadi il 18 Luglio del 2009. Si vedono numerose sparizioni e riapparizioni di stelle dietro il bordo lunare.

L'intera osservazione consiste nel rilievo, con la massima precisione possibile, degli istanti delle sparizioni e/o riapparizioni della stelle.

L'osservazione di questi fenomeni è spesso molto spettacolare e dà la sensazione del movomento dei corpi del sistema solare più di qualsiasi altra osservazione. Qui sotto vedete una spendida immagine dell'occultazione di Giove e dei suoi staelliti ripresa da Christian Fattinanzi.

Ovviamente bisogna sapere prevedere quando si vedrà un'occultazione: a questo scopo, l'Unione Astrofili Italiani pubblica nel suo Almanacco annuale (disponibile anche online all'indirizzo:  ) le previsioni dei fenomeni piuù facilmente osservabili durante tutto l'anno.

La UAI coordina anche tutte le attività di osservazione e analisi di questi fenomeni, sia che coinvolgano la Luna, i pianeti o gli asteroidi.

La previsione delle occultazioni e la successiva analisi delle osservazioni sono coordinate a livello mondiale dalla IOTA (International Occultation Timing Association).

Il successo di questo programma dipende dalla raccolta di osservazioni fatte da astronomi professionisti e dilettanti in ogni parte del mondo. Infatti mentre una sola osservazione é poco utile, una serie di osservazioni da una stessa stazione, protratte per  anni, é un contributo veramente valido.

La Sezione Occultazioni della U.A.I. é stato creata nel 1977 per fornire agli aderenti le previsioni dei fenomeni di occultazioni osservabili dal territorio italiano, dare agli interessati l'assistenza tecnica sui metodi osservativi e sulle caratteristiche della strumentazione richiesta, organizzare spedizioni per osservare i fenomeni radenti, raccogliere i dati delle osservazioni e trasmetterli ai centri internazionali di raccolta.

La posizione dell'osservatore sulla Terra (longitudine, latitudine e quota s.l.m.) deve essere nota con la precisione di 30 m per le occultazioni normali e di 10 m per quelle radenti.

Lo strumento può essere di qualunque tipo (rifrattore, riflettore, catadiottrico) purché abbia luminosità sufficiente per la buona visione della stella.

Per convenzione internazionale l'istante di occultazione (come per altri fenomeni astronomici) deve essere valutato in riferimento ai segnali di Tempo Universale Coordinato (UTC), trasmessi, con opportuna codifica, dalle emittenti radio della rete BIH (Bureau Int. de l'Heure).

Dal territorio italiano il miglior segnale orario ricevibile con continuità su tutte le 24 ore é quello emesso dalla stazione DCF-77, presso Francoforte, sulla frequenza di 77.5 kHz. Per DCF-77 sono disponibili, a basso costo, ottimi orologi auto-sincronizzanti alcuni dei quali permettono di estrarre facilmente il segnale per inviarlo ad un registratore a nastro.

La precisione nel rilievo degli istanti in cui si verificano i fenomeni deve tentare di raggiungere 0,1 s. Ci sono parecchi metodi che permettono di ottenere questa precisione superando il problema della stima del tempo di reazione dell'osservatore. Nel caso più comune e semplice l'osservatore utilizza un cronometro avviato al segnale orario. L'istante rilevato si ottiene sommando il valore letto sul cronometro al tempo corrispondente all'avvio del cronometro dopo aver apportato le correzioni per compensare l'irregolarità di marcia del cronometro ed aver stimato il tempo di reazione, cioè il ritardo tra l'istante di visione del fenomeno e l'azione sul pulsante del cronometro. Tecniche più raffinate, e più impegnative, utilizzano video-camere, video-registratori, ricevitori GPS e frame grabber su PC.

Qui accanto vedete la mia strumentazione: telecamera, ricevitore GPS, Time Inserter, frame grabber e PC:  manca solo il telescopio!

Di recente è stata messa in vendita da parte ditta cinese QHYCCD, (produttrice di camere CCD e CMOS raffreddate) la camera QHY174M-GPS Time Domain Imager che integra un ricevitore GPS in grado di fornire il riferimento temporale, preciso al microsecondo, di ogni fotogramma video registrato dalla camera.

Oltre a semplificare moltissimo la catena video, essendo la registrazione digitale, si supera la limitazione delle camera analogiche  di avere al massimo 0,04 s di precisione

In alcuni casi si possono fare osservazioni veramente interessanti. per esempio se la stella occultata è una doppia, e se le condizioni sono favorevoli, ossservando al sua sparizione dietro il bordo lunare, si assisterà ad una scomparsa in due fasi. Prima viene nascosta una delle due componenti, poi l'altra.

Qui a lato vedete un'osservazione di questo tipo fatta nel 2009 da David Herald (David è una delle persone più attive in questo campo, sia come autore del bellissimo programma di previsione Occult ( http://www.lunar-occultations.com/iota/occult4.htm), sia come osservatore. Si può arrivare anchea scoprire l'esistenza di nuove stelle doppie!

Ma aldilà del valore scientifico, questi fenomeni sono belli da osservare.

Guardate questo video in cui si vede il satellite di Giove Io eclissare l'altro satelllite Ganimede: si tratat di un PHEMU, un fenomeno di occultazione mutua tra satelliti di Giove.

Nel 2015 è avvenuto l'equinozio di Giove, configurazione che ricorre a intervalli di circa sei anni. In tale periodo il Sole si trova a giacere sul piano equatoriale del pianeta, e quindi  anche su quello dei satelliti medicei, essendo i piani orbitali dei satelliti quasi coincidenti con il piano equatoriale di Giove.

In tali condizioni, l’ombra di un satellite può proiettarsi su un altro satellite dando luogo a un’eclisse. La Terra intercetta i piani orbitali dei satelliti medicei in epoche poco distanti dall'equinozio gioviano, per cui, nello stesso periodo, oltre alle eclissi si possono osservare anche le occultazioni, cioè i transiti di un satellite davanti a un altro. I suddetti fenomeni sono chiamati "PHEMU" (da "fenomeni mutui") per distinguerli dai fenomeni classici di occultazione ed eclisse dei satelliti medicei con il globo di Giove. I PHEMU si manifestano con cali di luminosità dei satelliti, talvolta evidentissimi anche alla semplice osservazione visuale al telescopio e sono facilmente registrabili con una comune webcam.

La ripresa di filmati e di immagini e il loro invio ai centri di raccolta della campagna internazionale PHEMU2015, è stata molto utile dal punto di vista scientifico, in quanto il "timing" di questi eventi permette agli astronomi di affinare la conoscenza delle orbite dei satelliti, evidenziando eventuali perturbazioni. La campagna internazionale PHEMU2015 è condotta dall’Institut de Mécanique Céleste e de Calcul des Ephémérides di Paris (IMCCE).

Per una rapida informativa su questi fenomeni e un elenco di link interessanti, potete scaricarvi questo breve tutorial che ho tradotto dall'analogo documento prodotto dalla IOTA

Qui sotto vedete l'occultazione di  68 Gem il 7 Aprile del 2014 da cui si vede chiaramente la duplicità della stella e il suo grafico tracciato analizzato con il software Tangra