Jacobus Kapteyn: da astronomo senza telescopio a ideatore di un nuovo modello di Universo

Jacobus Kapteyn (1851-1922) fu un astronomo olandese che diede i suoi contributi più importanti nel campo della ricerca galattica, occupandosi, in particolare, di statistica stellare, ossia della determinazione del numero e dei tipi delle stelle nelle diverse regioni dello spazio e dello studio dei loro moti. Pietre miliari nella ricerca di Kapteyn furono la scoperta, nel 1904, dei cosiddetti flussi stellari, la determinazione della funzione di luminosità stellare e il modello di galassia presentato nel suo articolo "First Attempt at a Theory of the Arrangement and Motion of the Sidereal System", pubblicato sull’Astrophysical Journal nel maggio 1922. L’obiettivo finale di Kapteyn, a cui dedicò la sua intera carriera, fu la determinazione della distribuzione stellare nella Galassia. Lo scopo di questa tesi è quello di analizzare i risultati dei principali lavori di ricerca di Kapteyn, che culminarono nella definizione del cosiddetto Universo di Kapteyn, ovvero la sua ricostruzione della distribuzione stellare galattica. Secondo questo modello, formulato intorno al 1921, la Galassia possedeva una struttura simile a quella di un disco e il Sole si trovava prossimo al suo centro. La massima estensione della Galassia era di circa 30.000 anni luce nella direzione orizzontale e di circa 5.000 anni luce nella direzione dei poli. Tuttavia, i risultati di Kapteyn per la posizione del Sole e l’estensione del sistema nelle direzioni perpendicolari al polo risultarono erronei perché trascurò l’assorbimento della luce da parte del mezzo interstellare. Kapteyn era consapevole della possibile esistenza di tale fenomeno e tentò a lungo di stimarlo attraverso il suo effetto di arrossamento dei colori di stelle lontane ma senza giungere mai a un risultato conclusivo. Il modello di Kapteyn non ebbe vita lunga: un nuovo modello basato su nuove evidenze osservative, quello di Shapley si sarebbe affermato molto presto, ma anche questo avrebbe avuto una vita molto breve.