Dossier

L'astronomia a Torino dal Settecento al Novecento

Gli sviluppi dell’astronomia torinese nel Novecento

Le scienze fisiche e le tecnologie relative avevano iniziato un periodo di grande sviluppo dall’inizio del XX secolo, anche con riflessi sull’astronomia. Tra questi vale la pena ricordare la formulazione della teoria della relatività generale di Einstein, la pubblicazione del diagramma di Hertzsprung-Russell per la definizione dell’evoluzione delle stelle, la dimostrazione da parte di Bethe della capacità dei processi termonucleari a sostenere la luminosità delle stelle, la scoperta delle galassie e della loro recessione da parte di Hubble. L’astronomia si avvicinava sempre di più alla fisica per comprendere la struttura e l’evoluzione dei corpi celesti e la cosmologia, mentre in passato era essenzialmente stata legata alla matematica per lo studio dei moti.

Gleb Wataghin e Carlo Castagnoli, professori di Fisica sperimentale all’Università di Torino, si resero conto del momento stava vivendo l’astronomia e decisero di aprire attività di ricerca astrofisica all’interno dell’Istituto di Fisica e un insegnamento di Astrofisica nella Facoltà di Scienze. Negli anni ’60 si assistette, non solo a Torino ma in tutta Italia, all’inizio di un passaggio delle competenze in campo astronomico dai matematici ai fisici. Ciò comportò anche uno scontro generazionale che si sarebbe ricomposto solo una ventina d’anni dopo.

Negli anni ’60 giunse all’Osservatorio Giuseppe Cocito che, in collaborazione con Alberto Masani dell’Osservatorio di Brera a Milano, riesumò il fotometro fotoelettrico acquisito anni prima dal Cecchini ed iniziò studi di fotometria stellare, i primi veri studi di Astrofisica sperimentale sviluppati a Torino. Masani stesso, su invito del Castagnoli e del Wataghin, vi fondò nel 1962 un gruppo di ricerca in Astrofisica teorica presso l’Istituto di Fisica Generale, finanziato dal Consiglio Nazionale delle Ricerche. E dal 1967 fu incaricato di tenere l’insegnamento dell’Astrofisica presso il corso di laurea in Fisica.

Mario Girolamo Fracastoro 1914 - 1994 Nel frattempo al Cecchini succedette nel 1966 Mario Girolamo Fracastoro sia nella cattedra di Astronomia sia nella Direzione dell’Osservatorio. Fracastoro proveniva dalla scuola Astrofisica di Arcetri e come direttore dell’Osservatorio di Catania aveva svolto ricerche stellari e solari di caratteristiche tipicamente astrofisiche. In particolare si era occupato di variabilità stellare e di stelle magnetiche con osservazioni fotometriche e spettroscopiche. Giungendo a Torino Fracastoro decise però di continuare nelle tradizioni dell’Osservatorio astronomico convinto che "… dell’Astronomia di posizione c’è ancor oggi bisogno e quindi occorre incoraggiare coloro che si dedicano a tale ramo, anche se esso è il più ingrato ed avaro di tutta l’Astronomia. Uno degli incoraggiamenti deve consistere nel dotare questi ricercatori di mezzi d’indagine moderni, atti a raccogliere ed elaborare nel tempo più breve e con obbiettiva precisione i dati così faticosamente raccolti sul cielo". (in Situazione, piano di riassetto e di attività scientifica dell’Osservatorio astronomico di Torino, Annuario 1968. Catania: Scuola Salesiana del libro, 1967).

Fracastoro si dispose con grande energia al rinnovamento strumentale dell’Osservatorio. Il vecchio equatoriale Merz venne sostituito con un doppio rifrattore foto-visuale con due obiettivi da 42 e 38 cm progettato dall’ingegner Cesare Morais dell’Istituto nazionale di Ottica. Esso rimane tutt’oggi il maggior rifrattore italiano. La cupola originaria dei tempi del Boccardi venne sopraelevata per ovviare ai problemi di turbolenza atmosferica al suolo. Fu costruito dalla ditta Marcon un piccolo rifrattore Cassegrain da 43 cm che fu installato in una nuova cupola metallica e utilizzato per studi di fotometria fotoelettrica. In collaborazione con l’Istituto Elettronico Galileo Ferraris fu rimodernato il cerchio meridiano con apposito cronografo registratore che permetteva una più precisa e obbiettiva determinazione dei passaggi stellari al meridiano.

Telescopio REOSC Il vanto di Fracastoro fu però soprattutto la costruzione di un telescopio riflettore astrometrico con specchio primario parabolico da 105 cm e focale 9942 mm e specchio secondario piano da 61 cm. Si tratta di una copia in scala 2:3 del telescopio del Naval Observatory di Washington che opera a Flagstaff in Arizona. In tale configurazione ottica le immagini stellari sono dilatate dalla diffrazione, ma la precisione nella misura delle distanze relative è molto elevata: l’accuratezza astrometrica delle lastre fotografiche raggiunge il micron su un campo di 2 cm dal centro. Il nuovo telescopio fu finanziato dal Ministero della Pubblica Istruzione e la costruzione affidata alla ditta francese REOSC; la cupola fu progettata dagli ingegneri Rogna e Jona. La prima luce fu ottenuta il 20 giugno 1973. Lo strumento venne in seguito dotato delle più moderne attrezzature elettroniche per acquisizione dati. In particolare fu anche collegato ad un calcolatore Digital PDP 11/10, poi ampliato nella versione 11/44, per l’analisi dei dati.

Le maggiori attività di ricerca dell’Osservatorio e della cattedra di Astronomia in quel periodo furono quindi rivolte allo studio di stelle binarie fotometriche, di stelle binarie visuali, di comete e pianetini. Fracastoro si interessò pure di programmi di astrofisica spaziale, partecipando alla formulazione della proposta della missione spaziale astrometrica Hipparcos dell’Agenzia Spaziale Europea. Fu presidente dell’Accademia delle Scienze di Torino.

Il satellite astrometrico Hipparcos Fracastoro si impegnò al restauro degli edifici adibiti a abitazioni per il personale tecnico e ad uffici. Costruì un basso fabbricato per l’officina meccanica e per box. Infine ottenne dal Ministero un fondo per l’edilizia che gli consentì di acquistare nel 1980 una costruzione confinante con l’Osservatorio, quella che oggi è chiamata Villa Magliola, dove sistemò altri uffici e laboratori. Tutta questa attività organizzativa non ebbe un corrispettivo sviluppo in termini di personale e di programmi di ricerca. La scelta di Fracastoro di privilegiare l’astrometria, sia pure in un quadro ben più ampio di quello del Cecchini, non portò l’Osservatorio a seguire lo sviluppo dell’Astrofisica che avveniva in quegli anni all’Università e in alcuni osservatori italiani. In effetti anche a livello universitario la frequenza degli studenti al corso di Astronomia si limitò a un numero sempre più esiguo di iscritti al corso di laurea in Matematica, mentre i fisici si indirizzavano sempre più verso le ricerche condotte dal gruppo guidato da Castagnoli sui raggi cosmici e da Masani sull’Astrofisica delle alte energie. Nel 1982 venne anche soppresso l’Istituto di Astronomia.

Castagnoli era stato chiamato alla cattedra di Fisica Generale nel 1962 e vi fondò la sezione torinese del Gruppo Italiano di Fisica Cosmica del Consiglio Nazionale delle Ricerche con laboratori per la misura dei raggi cosmici di basse e alte energie alla Testa Grigia e al Monte dei Cappuccini. Negli anni 1970 e 1980 il gruppo doveva estendere le proprie strutture con il laboratorio sotterraneo del Monte Bianco per la misura di raggi cosmici di altissima energia e neutrini da collassi stellari. A questa attività sperimentale, e in gran parte motivata dallo studio delle interazioni alle altissime energie, Castagnoli pensò fosse importante affiancare anche un interesse verso le sorgenti astrofisiche di tali particelle. Approfittò della presenza di Masani a Torino per fondare un gruppo teorico che pure trovò finanziamento dal CNR presso l’Istituto di Fisica Generale.

Laboratorio per la radiazione cosmica del Monte dei Cappuccini Nel 1964-65 alcuni neo-laureati in Fisica (Roberto Gallino, Giovanni Silvestro, Attilio Ferrari) furono associati al gruppo che prese il nome di ASTROFIT (ASTROFIsica Torino) e iniziarono un proficuo lavoro con esperienze all’estero in istituzioni per poter acquisire le conoscenze che consentissero all’Astronomia torinese di mettersi al passo con le nuove metodologie. Nel 1970 il gruppo entrò a far parte dell’Istituto di Cosmo-geofisica del CNR, svolgendo tuttavia attività di insegnamento e di ricerca all’interno dell’Istituto di Fisica Generale. I campi di ricerca furono lo studio delle ultime fasi dell’evoluzione stellare, l’astrofisica del neutrino, la fisica delle pulsar e delle radiosorgenti extragalattiche, la nucleosintesi stellare e la fisica solare. Nel 1976 Masani ottenne la cattedra di Astrofisica presso la Facoltà di Scienze e nel 1982 Attilio Ferrari divenne professore associato di Radioastronomia. Attraverso a questo gruppo l’astrofisica torinese venne ad occupare una posizione di eccellenza nel contesto nazionale e internazionale.

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