OSSERVATORI ASTRONOMICI

OSSERVATORI ASTRONOMICI. -

I. CENNI STORICI

Tralasciando gli antichissimi o. a. cinesi, dei quali si hanno notizie assai incerte, si sa che nel mondo classico i primi o. apparvero nella Mesopotamia, forse verso il sec. x a. C., e furono costituiti da alte torri piramidali a più piani (gli le ziquarat dei Babilonesi) di cui alcuni avanzi sono stati ritrovati a Horsabad, presso Ninive. Come è noto, i sacerdoti caldei (che V. Schiaparelli chiamò giustamente i grandi padri dell'astronomia) furono diligentissimi studiosi degli astri e dei movimenti celesti; ed anzi erano riusciti a scoprire un metodo pratico (il cosiddetto periodo di Saros) per la predizione approssimata delle eclissi di sole e di luna.

Dalla Caldea, l'astronomia passò in Egitto e quindi in Grecia; e, dopo la conquista macedone, il centro degli studi si spostò da Atene ad Alessandria di Egitto, fio

rente sotto il regno dei Tolomei che vi fondarono il famoso museo, con una ricchissima biblioteca ed un celebre o. a. illustrato da Eratostene (276-196 a. C.), uno dei maggiori astronomi dell'antichità. La scuola astronomica alessandrina si chiuse, per così dire, con Claudio Tolomeo (sec. 11 d. C.) che nel suo Almagesto riassume il sapere delle passate generazioni.

Con lui termina per l'astronomia l'era antica e s'inizia il medioevo astronomico. Nel medioevo l'astronomia fu molto coltivata dagli Arabi, che tradussero nella loro lingua l'Almagesto (posteriormente tradotto in latino da Gerardo da Cremona, nel 1180) ed eseguirono molte osservazioni di pianeti e comete con i loro astrolabi e triquetri. Un prezioso astrolabio arabo, costruito a Valenza nel 1175 da Sa'd Ibrahim, è conservato nel Museo astronomico dell'O. di Roma sul Monte Mario.

In particolare, tra gli o. a. arabi, meritano di essere ricordati quello dell'astronomo al-Battani (Albatensis) in Mesopotamia (sec. x), e quello di Ulugh Beg a Samar-canda (Turkestan); le opere di al-Battani, ritrovate nella Biblioteca dell'Esauriale, furono recentemente pubblicate da A. Nallino nel testo arabo con traduzione latina.

Con il nascere dell'età moderna, si vedono sorgere anche in Europa dei veri o. a. Tra i primi, anteriori alla scoperta del cannocchiale, vi è quello di Kassel (Germania), eretto nel 1561 da Guglielmo IV, la Granata di Assia, e quello celebre di Tycho Brahe nell'Isola Hyen (Mar Baltico), dove il grande astronomo danese eseguì quelle metodiche ed esatte osservazioni sopra le posizioni del pianeta Marte, che condussero poi Keplero alla scoperta delle famose tre leggi sul moto eliocentrico dei pianeti. Ma una vera fioritura dell'astronomia ha luogo soltanto dopo l'invenzione del cannocchiale (1609) e dopo le prime scoperte di Galileo sopra le macchie del Sole, sopra i monti della Luna, sopra le fasi di Venere, sui satelliti di Giove, sopra la Via Lattea, ecc.

Il secolo successivo segna quindi la fondazione delle grandi specole europee: Parigi (1667), Greenwich (1675); Berlino (1705); Pietroburgo (1725); Vienna (1735), ecc.

Per quanto riguarda particolarmente l'Italia, si ricorda a Roma l'O. di S. Maria in Vallecella, fondato dal Ponteo che vi eseguì osservazioni sopra la cometa del 1680: osservazioni che ebbero l'onore di essere ricordate dallo stesso Newton. È questa la prima specola italiana di cui si ha notizia, giacché le osservazioni anteriori del Clavio, dello Scheiner e di E. Divini erano state eseguite sopra terrazzi con cannocchiali portatili; e ad essa segue la specola dell'Università di Bologna fondata nel 1714. Alcuni anni dopo i Gesuiti, che dimoravano nel Palazzo di Brera a Milano, dove tenevano corsi di filosofia e teologia, fondarono la specola milanese (1760), chia

mando a dirigerla l'illustre matematico ed astronomo p. Ruggero Boscovich. Poco appresso (1766), per decreto del Senato veneto, veniva eretto l'O. di Padova nella torre di Ezzellino; quindi il p. De Caesaris fondava a Roma (1780), presso S. Maria Maggiore, l'O. Caetani, trasferito poi al Campidoglio, mentre alcuni anni dopo (1787) l'abate Giuseppe Calandrelli fondava l'O. del Collegio Romano in una piccola torre da lui eretta su quel fabbricato e tuttora visibile dalla piazza omonima.

Passata la bufera della Rivoluzione Francese, l'abate Giuseppe Piazzi (che, alcuni anni prima, aveva fondato l'O. di Palermo sopra la torre di S. Ninfa e lo aveva grandemente illustrato con la scoperta del primo pianetino, Cerere Ferdinandea) veniva invitato da Ferdinando I a portare a termine e dirigere l'O. di Napoli, la cui costruzione era già stata iniziata da poco a Capodimonte (1812). Più tardi (1823) papa Leone XII riordinava gli studi col breve Quod divina sapientia e stabiliva la fondazione di un o. sopra la grande torre orientale del Palazzo del Campidoglio, a Roma; tale fondazione venne affidata all'abate Feliciano Scarpellini, che trasportò al Campidoglio il materiale della vecchia specola Caetani da lui diretta e vi aggiunse nuovi strumenti scientifici. Quasi contemporaneamente, G. Plana fondava l'O. di Torino sopra una delle torri di Palazzo Madama; D. De Vecchi dava vita all'O. di Firenze nel Palazzo del Museo delle scienze, ecc. La fine del sec. XIX vide sorgere (1888) l'O. Vaticano, allora situato sopra la torre Leonina nelle mura vaticane.

II. O. A. MODERNI. - Col sorgere del sec. XX gli o. a. abbandonano completamente le vecchie torri dove erano sempre vissuti e richiedono invece il possesso di un terreno (preferibilmente sopra un colle) dove collocare, in padiglioni separati, gli strumenti destinati alle misure di posizione dei pianeti e delle stelle (strumenti dei passaggi; cerchi meridiani, ecc.). Infatti la grande esattezza, che oggi si domanda nelle misure di posizione, vuole che questi strumenti abbiano la massima stabilità e vengano quindi posti direttamente sul terreno sopra solidissime fondazioni. Inoltre l'impiego sempre più esteso della fotografia celeste, specialmente nell'astrofisica per lo studio delle nebulose, degli spettri stellari, ecc. consiglia spesso di eseguire tali fotografie in condizioni particolari, ad es., in montagna. D'altra parte le lastre fotografiche così ottenute debbono poi essere misurate e studiate con somma cura; e la pratica ha mostrato che per ogni ora impiegata a fotografare il cielo si richiedono poi cinquanta o settanta ore di tavolino per l'esame delle lastre. Ma nulla costringe a compiere questo lungo esame nel medesimo luogo dove le fotografie sono state eseguite; ed inoltre le grandi specole hanno spesso ricche biblioteche, compiono servizi di segnalazioni orarie di tempo, ecc. e sono anche sedi di corsi superiori per gli studenti, onde riuscirebbe dandosi allontanare molto dalla città e dalle grandi università. Si è quindi risolto il problema, dotando gli o. moderni di opportune «specole succursali».

Così, ad es., per quanto riguarda l'Italia, l'O. a. di Roma ha abbandonato le antiche sedi urbane e si è trasportato sulla vetta di Monte Mario sul primo meridiano d'Italia, collocando gli strumenti posizionati nel parco in separati padiglioni, ed ha recentemente eretta una sua stazione succursale sul Gran Sasso d'Italia a 2300 m. di altezza sul mare. Analogamente l'O. di Bologna ha eretto una succursale a Loiano negli Appennini; quello di Padova ad Asiago a 1000 m. di altezza; quello di Milano a Merate, ecc. E così pure l'O. di Torino fu trasportato dal direttore, G. Boccardi, dalle torri di Palazzo Madama in un adatto parco presso Pino Torinese; l'O. di Firenze, per cura di G. B. Donati, passò dal vecchio Palazzo del Museo alla collina di Arcetri presso la città. Ed ultimamente anche l'O. Vaticano, sotto la direzione del gesuita p. J. Stein, ha lasciato la vecchia torre Leonina per il parco pontificio di Castel Gandolfo.

Ma i grandi progressi dell'astronomia hanno condotto ancora ad una specializzazione degli o. a. Al presente non è concepibile che una singola specola possa occuparsi di tutti i campi dell'astronomia, precisamente come nessun istituto potrebbe oggi occuparsi con profitto di tutti i campi della medicina. Gli o. moderni tendono quindi a suddividersi in o. a. propriamente detti, i cui compiti riguardano specialmente l'astronomia di posizione, od astronomia classica; in o. astrofisici che si occupano prevalentemente della costituzione fisica dei corpi celesti; in o. solari, che studiano il sole, ed infine in laboratori astronomici, che si dedicano particolarmente ai calcoli ed all'esame delle lastre fotografiche ottenute in altre specole.

Si prescinde naturalmente dagli o. puramente geodetici (in Italia la specola di Carloforte, che si occupa degli spostamenti del polo terrestre), o meteorologici, o sismici, che osservano i fenomeni meteorologici, i terremoti, i microsismi, ecc., notando che tale ripartizione non è, né può essere assoluta, ma solo orientativa. Così, p. es., si hanno o. che sono insieme astronomici e solari, oppure astrofisici e solari, astronomici e meteorologici, astronomici e sismici, ecc.

Al presente gli Stati Uniti costituiscono indubbiamente la nazione in cui l'astronomia è maggiormente collocata, per il gran numero ed insieme per l'alta potenziale degli o. di cui dispongono. Basterà ricordare quelli del Monte Palomar, del Monte Wilson, del Monte Halton, come pure l'O. di Lowell, ecc.

III. STRUMENTI ASTRONOMICI

Gli strumenti principali degli o. sono: l'orologio di alta precisione, il canocchiale meridiano, il canocchiale equatoriale (visuale o fotografico), l'astrografo, il riflettore e la torre solare; i primi riguardano più specialmente gli o. astronomici, gli ultimi gli o. astrofisici e quelli solari.

Gli orologi vengono generalmente collocati nei sotterranei, od in locali a temperatura costante; e spesso anche sotto campane pneumatiche a pressione costante. I canocchiali meridiani, collocati in padiglioni separati nel parco o giardino dell'o., sono di modeste dimensioni, e possono muoversi soltanto nel piano del meridiano e quindi sono atti ad individuare l'istante preciso in cui un astro passa al meridiano, come pure l'altezza che esso raggiunge in quel momento sull'orizzonte; da queste osservazioni l'astronomo ricava le coordinate celesti dell'astro esaminato (ascensione retta e declinazione), la correzione dell'orologio, la longitudine e la latitudine della specola. Gli equatoriali sono grandi canocchiali (il massimo, che appartiene all'O. di Yerkes, ha una lente di oltre un metro di diametro) collocati sotto cupole rotanti; servono per lo studio delle stelle doppie, delle stelle variabili, per la ricerca della parallela stellare, per l'esame delle particolarità fisiche dei pianeti, ecc. ed a tale scopo hanno una speciale montatura (detta equatoriale) e sono mossi da un motore elettrico che permette loro di seguire automaticamente un astro in cielo, nel suo moto apparente, dal nascere al tramonto. Gli astrografi sono equatoriali fotografici, di modeste dimensioni, ma provvisti di un sistema di lenti che permette loro di fotografare una larga regione del cielo; sono utilissimi specialmente per la ricerca e la determinazione delle posizioni dei piccoli pianeti e delle comete. I riflettori sono grandi equatoriali in cui la lente obbiettiva è sostituita da uno specchio parabolico (o sferico, nel moderno tipo di Schmidt); poiché lo specchio concentra nello stesso fuoco tutti i raggi luminosi qualunque sia la loro lunghezza d'onda, e poiché esso può costruirsi anche di grandissime dimensioni (quello del Monte Palomar ha un diametro di 5 m.), il riflettore può considerarsi come lo strumento principale dell'astrofisica per lo studio degli spettri stellari, per la fotografia di nebulose disintossime, ecc. La torre solare è un'alta torre (quella del Monte Wilson è alta ca. m. 50; quella di Monte Mario, a Roma, che è la maggiore italiana, ca. m. 35) che sostiene, nel suo interno, un canocchiale verticale di lunghezza eguale all'altezza della torre. Alla sommità di questa, sotto una cupola ruotante, si trova un sistema di specchi mobili (celostato), che fa cadere i raggi solari sopra la lente obbiettiva del canocchiale.

L'astronomo si colloca in una stanza, a piano terreno della torre, dove si forma una grande immagine fuocale del sole, che egli può studiare o fotografare comodamente. Nel sotterraneo vi è un altro apparecchio (spettroelografo), che permette lo studio spettroscopico delle singole regioni del sole, come pure di eseguire la fotografia utilizzando soltanto la luce emessa da alcuni elementi chimici, idrogeno, calcio, ecc. E ciò permette di individuare la distribuzione ed i movimenti delle nubi di calcio, idrogeno, ecc. negli strati superiori (cromosfera) del Sole.

Per brevità, si nomineranno qui gli strumenti astronomici accessori (micrometri, fotometri, cronografi, spettrograf, misuratori di lastre, macchine calcolatrici, ecc.), come pure gli strumenti meteorologici e sismici (barometri, termometri, igrometri, anemometri, sismometri, ecc.), ricordando insieme che alcuni o. possiedono anche ricche biblioteche ed alle volte (come, ad es., l'O. di Roma) anche un museo astronomico. - Vedi tav. XXVII.

IV. OSSERVATORI SCIENTIFICI NELLE MISSIONI

Gli o. scientifici nelle missioni attirano la stima e la benevolenza dei popoli verso la Chiesa e servono anche a combattere diffuse superstizioni popolari. L'o. più celebre nella storia delle missioni è quello che fu eretto alla corte di Pekino al principio del sec. XVII dai Gesuiti, fra i quali si distinsero il p. Giovanni Adamo Schall von Bell, tedesco, che costruì l'o. stesso, ed il p. Ferdinando Verbiest, fiammingo, che ne fu il primo direttore europeo. Il lavoro scientifico di questi padri alla corte rese indirettamente grandi vantaggi alle missioni (v. Evangelizzazione). La soppressione della Compagnia di Gesù alla fine del 1700 pose fine al lavoro scientifico dei Gesuiti alla corte di Pekino, né questo fu poi più ripreso.

Invece, nella 2a metà del secolo scorso sorse altri o. scientifici.

In Manila, fu fondata dai Gesuiti nel 1865 una stazione meteorologica, la quale, sotto la direzione del p. Federico Faura y Prat, spagnolo, si sviluppò in presto nell'O. di Manila. Benché la prima preoccupazione dei Padri mirasse alla previsione dei tifoni, prestò aggiunsero alla sezione meteorologica le sezioni geognostiche, sismologiche e astronomica. Esso, però, fu distrutto completamente nel febbr. 1945, al momento dello sgommo bero della città da parte dell'esercito giapponese. Il p. Faura si fece un grande nome, con l'invenzione di uno strumento per la previsione dei tifoni.

L'O. di Zi-ka-wei presso Sciangai, che in un certo senso segna la ripresa dell'antico O. imperiale di Cina, fu fondato dai Gesuiti francesi nel 1873. Il p. Luigi Fr. detto il «Padre dei tifoni», ed il suo successore, il p. Ernesto Grèzi, hanno reso grandi servizi allo sviluppo economico e commerciale di quella costa cinese per i loro sempre più esatti e più sicuri preannunzi dei tifoni. Sotto il punto di vista scientifico però non meno importante fu il lavoro delle altre sezioni stabilite nell'O. di Zi-ka-wei e in quello filiale di Zo-sè. L'O. pubblicò per la metereologia un Bulletin de prévision de temps (quotidiano) e per l'astronomia: Annales de l'Observatoire de Zoè. Fra le più recenti e importanti pubblicazioni p. E. Gherzi, si possono notare: La météorologie de la Chine (pubblicato dalla Accademia pontificia delle scienze [Roma 1939]) e Climatological atlas of Asia (Sciangai

1944). Nel 1950, gli edifizi furono occupati dal governo comunista della Cina.

Di minore importanza è l'O. di Ambohidempona nell'isola di Madagascar, fondato nel 1889 dai Gesuiti francesi. Per qualche tempo, in collaborazione con istituzioni governative, i Padri si occuparono dello studio dei cicloni, abbastanza rari in quella regione. Ma il lavoro più importante di quell'o. è costituito dalle ricerche geomagnetiche, eseguite dall'attuale direttore, p. Charles Poisson. Ha tuttavia anche sezioni per l'astronomia, la sismologia e la meteorologia. Ebbe anche una importante sezione di geodesia.

Nel 1907 il gesuita francese p. Bonaventura Berloty fondò l'o. di Ksara nel Libano, che fa parte dell'Università di S. Giuseppe a Beirut. Dal 1921 fino al 1944 la direzione ufficiale del Servizio meteorologico dello Stato fu unita a quell'o. Oltre alla sezione meteorologica esso comprende le sezioni astronomica, geomagnetica e sismologica. Lo studio climatologico del Libano costituisce il suo lavoro più importante. Fino al 1940 l'O. pubblico: Annales de l'Observatoire de Ksara, e fino al 1945: Climatologie aéronautique. Ora vi si pubblicano mensilmente: Bulletin mensuel de climatologie e Bulletin sismologique prévisoire.

Il p. Edward Pigot, gesuita irlandese, fu nel 1908 il fondatore di una stazione sismologica, che si sviluppò nell'O. astronomico e sismologico di Riverview, presso Sydney in Australia. Il direttore attuale è il p. Daniel O'Connel. Il lavoro principale di quell'o. consiste nella fotometria fotografica, specialmente delle stelle variabili.

Poiché nei paesi delle missioni i governi desiderano sempre avere i loro propri o., si prevede che gli o. nelle missioni perderanno un po' alla volta la loro importanza pubblica e si trasformeranno piuttosto in istituti di ricerche scientifiche affiliate a università o collegi diretti dai missionari. Alfonso Smetsers