Insegnare l'astronomia

Un percorso didattico sui buchi neri

In occasione del Premio Nobel per la fisica 2020 dedicato ai buchi neri, vi proponiamo una serie di risorse e contenuti sul tema da usare in classe e non solo.
nobel-prize_2020-physics
I vincitori del Premio Nobel per la fisica 2020. Illustrazione di Niklas Elmehednobelprize.org

Il Premio Nobel per la fisica 2020 è stato assegnato al matematico Roger Penrose, uno dei maestri di Stephen Hawking

per la scoperta che la formazione di buchi neri è una predizione robusta della teoria della relatività

e a Reinhard Genzel e Andrea Ghez

per la scoperta di un oggetto compatto supermassiccio al centro della nostra galassia.

Su EduINAF abbiamo una serie di contenuti, tra rubriche, approfondimenti e contenuti didattici, che possono essere utilizzati sia in classe per chiarire la materia di cui si sta parlando in questi giorni o anche solo una guida per il semplice appassionato. Ad esempio, per capire cosa è un buco nero, vi consigliamo di partire dall’articolo di Laura Paganini all’interno della rubrica de L’astronomo risponde. Potete anche leggere gli altri articoli della rubrica sull’argomento buchi neri.
Molto utili in classe, anche quelle dei gradi inferiori, possono essere le due Astrografiche Buchi neri nello spazio, che riassume la storia del concetto buco nero, e Fatti e misfatti di un buco nero, che riassume, utilizzando la minima quantità indispensabile di matematica, ciò che sappiamo sui buchi neri.

Deformazione spaziotemporale di un buco nero
Rappresentazione della deformazione spaziotemporale generata da un buco nero – Gianluigi Filippelli, deviantart

E’ possibile, poi, progettare un’interessante attività didattica in classe che permetta agli studenti di comprendere un po’ meglio il lavoro dei ricercatori. Nel caso dei buchi neri, poiché l’osservazione diretta è qualcosa di estremamente complicato, si può utilizzare un tool liberamente scaricabile, SalsaJ, con il quale esaminare i dati astronomici e determinare la massa del buco nero supermassiccio che si trova al centro della nostra galassia. Per progettare tale attività vi consigliamo la videolezione per insegnanti di Stefano Sandrelli La bellezza della fisica e le sue applicazioni nello spazio.
A questa potrete affiancare, un po’ come un documentario di approfondimento, Luce e ombra di un buco nero, intervista curata da Antonio De Blasi e Sandro Bardeli a Ciriaco Goddi, uno dei ricercatori italiani coinvolti nella prima “fotografia” a un buco nero mai realizzata.
Se la fotografia è stata “scattata” a un buco nero lontano da noi, come abbiamo scritto poco sopra, anche la Via Lattea ha il suo buco nero al centro: chiamato Sagittarius A* (si trova all’incirca sul confine tra le costellazioni del Sagittario e dello Scorpione), ha una massa di all’incirca 4 milioni di volte quella del nostro Sole. Per approfondire, vi consigliamo l’articolo Sagittarius A*: il gigante al centro della Galassia come snella introduzione al “nostro” buco nero. L’articolo, inoltre, propone un interessante aggancio alla matematica grazie alla serie di Fibonacci.
Infine vi segnaliamo la lezione di Gabriele Ghisellini Relitti stellari: nane bianche, stelle di neutroni e buchi neri all’interno del corso base di astronomia Universo in fiore.
Infine eccovi il più classico dei consigli di lettura: Dal Big Bang ai buchi neri del già citato Stephen Hawking. Chi vi scrive deve in buona parte a questo libro la sua scelta per il percorso di studi che ha intrapreso.

Buone letture con i buchi neri da Nobel!

Scritto da

Gianluigi Filippelli Gianluigi Filippelli

Ha conseguito laurea e dottorato in fisica presso l’Università della Calabria. Tra i suoi interessi, la divulgazione della scienza (fisica e matematica), attraverso i due blog DropSea (in italiano) e Doc Madhattan (in inglese). Collabora da diversi anni al portale di critica fumettistica Lo Spazio Bianco, dove si occupa, tra gli altri argomenti, di fumetto disneyano, supereroistico e ovviamente scientifico. Last but not least, è wikipediano.

Categorie