Fotometria

Il termine fotometria deriva dal greco φῶς, φωτός (phôs, phôtós, «luce») più μέτρον (métron, «misura»).

Definizione

È la branca dell’astronomia che si occupa della misura precisa dell’intensità del flusso luminoso, o brillanza, proveniente da oggetti celesti come stelle, pianeti, galassie, nebulose e fenomeni transitori (cosiddetti transienti).

In astrofisica, la fotometria è il complemento perfetto della spettroscopia. Mentre la spettroscopia studia come la luce è distribuita nelle diverse lunghezze d’onda (i colori e le righe spettrali), la fotometria misura quanta luce totale arriva da un oggetto, spesso attraverso filtri ottici specifici. Più precisamente, è la tecnica di misura dell’intensità della radiazione elettromagnetica emessa, riflessa o assorbita dai corpi celesti, con lo scopo di determinarne la luminosità e le sue variazioni nel tempo in funzione della lunghezza d’onda.

Filtri e sensori#

Le misure fotometriche vengono effettuate attraverso filtri che isolano intervalli specifici dello spettro elettromagnetico. Il sistema più diffuso è il sistema UBV di Johnson-Morgan, che definisce bande standardizzate nell’ultravioletto, nel visibile e nell’infrarosso. Storicamente praticata con metodi visivi e poi fotografici, la fotometria moderna si avvale di rivelatori CCD e CMOS ad alta sensibilità, capaci di misure di precisione dell’ordine del millesimo di magnitudine.

I 42 CCD sul piano focale del telescopio spaziale Kepler, lanciato dalla NASA nel 2009. — **Figura 1** — I 42 CCD sul piano focale del telescopio spaziale Kepler, lanciato dalla NASA nel 2009, consentivano di misurare variazioni nella luminosità delle stelle osservate nell’ordine di poche parti per milione. Crediti: NASA/Kepler mission.

Ambiti di applicazione#

La fotometria è impiegata in numerosi ambiti dell’astronomia e dell’astrofisica:

classificazione stellare (determinazione di temperatura, luminosità e tipo spettrale);
stelle variabili (identificazione e studio di pulsazioni, eruzioni e altri fenomeni periodici o transienti);
esopianeti (rilevamento di transiti planetari attraverso la misura dell’attenuazione periodica della luce stellare);
distanze cosmiche (utilizzo di candele standard come le Cefeidi e le supernovae di tipo Ia, di cui è nota la luminosità assoluta);
galassie e cosmologia (misura della luminosità totale e della distribuzione di brillanza superficiale di galassie lontane).