Domanda:
"E' possibile risalire approssimativamente all'anno o almeno al secolo in cui una stella aveva una determinata posizione nella volta celeste?"
(M. Piras)

Risposta (Dr. Angelo Poma)

Da un punto di vista concettuale e' possibile calcolare a ritroso (o anche nel futuro) la posizione di una stella nel cielo in una certa data e, quindi, invertendo il problema, dalla posizione risalire alla data.

Da un punto di vista operativo, tuttavia, le procedure di calcolo e i parametri usati possono introdurre errori, che saranno (anche intuitivamente) tanto più grandi quanto più' ci si allontana dalla nostra epoca.

Non va, in genere, dimenticato il contesto: la visibilità di una stella in una certa epoca e' molto diversa dalla "datazione esatta" di un monumento, un'epoca storica e' differente da un'epoca geologica.

La posizione di una stella nello spazio riferita alla terra e' data da due coordinate (non le uniche, ma le più usate) : ascensione retta (che indica la posizione, in ore o in gradi, rispetto al punto gamma, (equinozio di primavera, intersezione del piano dell'equatore con il piano dell'eclittica) e declinazione che indica l'altezza, in gradi della stella, sul piano dell'equatore.

Queste due cooordinate (dette equatoriali) non dipendono dal moto diurno e dalla posizione geografica dell'osservatore e, attraverso di esse, e' possibile, con delle trasformazioni matematiche, risalire alle coordinate
"locali" (altezza sull'orizzonte e azimut) per una data ora e un dato luogo e sulla terra, che, ovviamente, variano con il moto diurno della terra.

Oppure possono, anche senza uso di formule, confermare (o escludere) la visibilità di una stella in una certa località. Ad esempio, una stella con declinazione molto negativa indica una stella australe, non visibile nei nostri emisferi. Sappiamo che l'attuale stella polare non lo era (millenni
fa) nè lo sarà fra qualche millennio.

Le coordinate equatoriali variano, tuttavia, lentamente nel tempo per due cause:

a) per i movimenti propri della stella nello spazio:
data la grande distanza delle stelle da noi, la variazione annua delle coordinate equatoriali, per questo effetto, e' molto piccola, ma può dare errori sensibili se moltiplicata per lunghi intervalli di tempo.
Anche se in genere, in questo tipo di problemi, ci si occupa di stelle visibili a occhio nudo e quindi brillanti, i cui moto propri sono abbastanza ben determinati, occorre sempre valutare caso per caso, la precisione di ciascun dato.

b) per il noto fenomeno della precessione degli equinozi:
per questioni dinamiche la terra, a causa della sua forma ellissoidica e dell'attrazione luni solare, ha un moto "a trottola" e l'asse di rotazione descrive un cono nello spazio in un periodo di circa 26.000 anni; ciò
causa un lento spostamento dei piani di riferimento (equatore e equinozio) e di conseguenza, una variazione apparente delle coordinate equatoriali.

Queste variazioni sono abbastanza sensibili, soprattutto se calcolate per lunghi intervalli di tempo.

Sebbene il modello matematico e le costanti del fenomeno della precessione siano sufficientemente noti, la variazione delle coordinate equatoriali
e' (anche) funzione delle coordinate stesse (attraverso funzioni trigonometriche); l'applicazione diretta delle formule di prima e buona approssimazione (che sono in fondo semplici) può, di conseguenza, fornire
risultati validi per qualche decennio; per periodi più lunghi, occorre iterare il calcolo e quindi procedere passo passo, o utilizzare programmi più complessi.

Queste considerazioni sulla precisione vanno sempre tenute in mente anche nel caso di calcoli già pronti, come si può trovare in certe tabelle, o anche in alcuni programmi astronomici, sia freeware o commerciali.

In taluni casi, e' possibile comunque trovare soluzioni pronte di grande affidabilità: ad es. sul sito

http://www.imcce.fr/en/grandpublic/phenomenes/sothis/index.php

e' possibile avere (anche se riferite ad una determinata zona) i dati sul sorgere eliaco di Sirio, che ha molta importanza per lo studio della civiltà egizia, anche per parecchi millenni fa.

D'altra parte, queste variazioni sono "lente" e non certo apprezzabili, sino a datare l'anno, per osservatori a occhio nudo.
Per confrontare, eventualmente, un dato calcolato (ora) con un dato osservato (allora), occorre comunque valutare e tener conto anche di altri fenomeni che introducono errori in un osservazione astronomica.

Una panoramica di articoli su queste problematiche si può trovare, ad. es., sul sito dell'INAF-Osservatorio Astronomico di Brera (Milano)

http://www.brera.inaf.it/utenti/gaspani