Il fenomeno dell’aberrazione della luce si deve al fatto che gli
oggetti astronomici che osserviamo sono generalmente in moto rispetto
al nostro telescopio (oppure, copernicanamente, siamo noi in moto
rispetto a loro). Per questo, noi vediamo i raggi di luce provenire da
una direzione differente rispetto a quella che misureremmo se fossimo
fermi. Questo fenomeno, che appare strano, è dovuto semplicemente alla
legge di composizione delle velocità. Per chiarirlo, si può usare
questa analogia: supponiamo di essere in movimento su una automobile
(che corrisponde al nostro pianeta). Supponiamo poi che ci sia un’altra
auto che si sta muovendo su una strada perpendicolare alla nostra
(l’altra auto è nell’analogia il raggio di luce di un astro lontano).
Se ora facciamo lo sforzo mentale di assumere che siamo noi ad essere
fermi (e che quindi sia la strada a muoversi sotto di noi), abbiamo
l’impressione che l’altra macchina non si stia muovendo
perpendicolarmente a noi, ma che la sua direzione sia inclinata, e che
si stia avvicinando. Un altro esempio: se guardiamo le traiettorie
delle gocce di pioggia che cadono (verticalmente) da un finestrino di
un treno
in moto abbiamo l’impressione che cadano obliquamente. Lo stesso
succede per i raggi di luce.
Naturalmente l’entità di questo effetto è tanto più grande quanto
maggiore è la velocità (relativa) tra i due oggetti. Quando si osserva
una stella, la componente di velocità relativa più importante è la
velocità orbitale della Terra attorno al Sole, che è di circa 30 km/s.
Osservando la Luna, la velocità relativa tra Terra e Luna è molto
minore, dell’ordine di 1 km/s, e di conseguenza l’effetto
dell’aberrazione è molto meno sensibile.
L’effetto dell’aberrazione è di modificare l’angolo misurato di una quantità grossomodo dell’ordine di v/c, dove v è la velocità dell’oggetto, e c
quella della luce (pari a 300000 km/s). Ad esempio, l’aberrazione
angolare per la Luna è di circa 0.7 secondi d’arco (da confrontarsi con
la dimensione angolare della Luna, pari a 0.5 gradi, cioè 1800 secondi
d’arco). Le aberrazioni dovute al moto della Terra attorno al Sole sono
più sensibili, precisamente 30 volte maggiori.