Questo articolo è stato inserito nella sezione d'archivio dedicata alla Missione GAIA, in "Strumenti e Missioni".

 

Un articolo poco astrofisico e decisamente osservativo, legato essenzialmente a ciò che appare e non a ciò che è. Tuttavia, ci permette di dare qualche informazione non banale e di conoscere il nostro cielo stellato su tempi scala diversi dai soliti.

Penso che quasi tutti, appassionati o no, sappiano subito indicare la stella più luminosa del cielo notturno: Sirio. Ma è sempre stato così e sempre lo sarà? Nemmeno per sogno! Andiamo ad analizzare la situazione, tenendo conto che il moto degli astri si conosce abbastanza bene, ma non sempre benissimo.

Se non siete uno dei pochi orsi polari rimasti o qualche cercatore di petrolio norvegese o affini, Sirio è la regina indiscussa tra le stelle, raggiungendo la magnitudine di -1.46. Andando più a nord non sorgerebbe mai sull’orizzonte, mentre nell’emisfero sud sarebbe altissima nel cielo verso febbraio.

Non pensiamo, però, che Sirio (α Canis Majoris) sia una stella intrinsecamente brillante: nella nostra galassia ci sono stelle ben più grandi e luminose. Il fatto è che Sirio è piuttosto vicina ed è pur sempre una stella di classe A, con una massa pari a circa 2 volte quella del Sole e con una luminosità intrinseca ben 25 volte maggiore. Una stella di un certo “spessore”, ma niente di veramente eccezionale se non si trovasse a soli 8.6 anni luce da noi.

Prima di proseguire, diciamo quattro parole su questo astro così famoso e luminoso, il più brillante del cielo notturno, dopo la Luna, Venere, Giove e, occasionalmente, anche Marte e Mercurio. Innanzitutto è decisamente più giovane del Sole (da 200 a 300 milioni di anni) ma, essendo più massiccia, ne ha già viste di cotte e di crude. Soprattutto perché è una stella doppia, la cui componente maggiore ha già pensato bene di diventare una nana bianca da circa cento milioni di anni. La minore, quella che oggi domina la scena, è, invece, ancora nella sequenza principale.

Come tutte le stelle rivolve attorno al centro della galassia ma è anche dotata di un moto proprio rispetto al Sole e ciò implica che la distanza tra le due vari in modo “considerevole” data la loro piccola distanza.  Un problema questo che è comune a tutte le stelle del cielo, soprattutto se abbastanza vicine. Tanto per dare un’idea dei movimenti relativi guardiamo nel video che segue come era e come sarà la forma dell’Orsa Maggiore da 150 mila anni nel passato fino a 150 mila anni nel futuro (notiamo anche come altre stelle sfreccino a grande velocità). Benché sembri un intervallo di tempo enorme per noi, non lo è certo per l’Universo…

La stella che si muove più rapidamente rispetto a noi (anche se è più distante di Proxima Centauri) si chiama Stella di Barnard e si muove di circa 10” d’arco all’anno sulla sfera celeste, ma la sua velocità complessiva è di 150 km/s. Ricordiamoci, infatti, che non basta vedere lo spostamento sulla sfera celeste e sapere la distanza, perché lo spazio ha tre coordinate e quella radiale (perpendicolare alla sfera celeste con il Sole al centro) potrebbe anche essere la più importante. Per ottenere questa componente è necessario far uso della spettroscopia e dell’effetto doppler, in particolare. Ne segue che prima di GAIA molti valori erano decisamente approssimativi. Quando tutte le informazioni di GAIA si saranno decodificate, lo spazio di buona parte della galassia cambierà non di poco.

Purtroppo, la Stella di Barnard è una nana rossa e come tale anche quando si porterà a poco meno di 4 anni luce non sarà certo tra le più luminose del cielo.

Riassumendo in modo sintetico (figura successiva): la parallasse permette di determinare la distanza; il moto proprio la componente della velocità sulla sfera celeste in secondi d’arco; l’effetto doppler la velocità di allontanamento o di avvicinamento in km/s.

Distanza che varia vuol dire luminosità apparente che cambia, da cui la relativa precarietà del ruolo di Sirio come regina tra le stelle visibili. Tra 200 000 anni passerà lo scettro a Vega, ma cerchiamo di essere ancora più precisi sia nel passato che nel futuro, prendendo come intervallo di tempo (in meno e in più)  5 milioni di anni.

La più antica stella “regina” non era molto distante, apparentemente, da Sirio, essendo la ε Canis Majoris (Adhara). Stessa costellazione, ma distanza ben diversa: 430 anni luce (oggi), ma 34 soltanto all’inizio del nostro viaggio temporale. Essa  oggi è solo di + 1.5 mag, ma raggiungeva, ai suoi tempi d’oro, la non trascurabile magnitudine di - 3.99 mag, rivaleggiando quasi con Venere. Ormai si sta allontanando sempre di più da noi, ma vale la pena ricordare che è anch’essa una stella doppia, la cui componente primaria ha una massa di ben 12 volte quella solare e brilla 38000 volte di più.

Il Cane Maggiore aveva, però, una netta propensione a primeggiare e intorno ai 4.5 milioni di anni fa è stata la volta di β Canis Majoris (Mirzam), vicinissima a Sirio prospetticamente, ma ancora più distante (oggi 490 anni luce) e di ben 13.5 masse solari (ormai dovrebbe essere diventata supergigante rossa). Brilla ancora con una magnitudine di + 2, ma raggiunse nel suo momento di splendore  -3.65 mag, a una distanza di soli 37 anni luce, probabilmente una vera vicina di casa di Adhara.

Circa 3.7 milioni di anni fa ecco passare al comando per la prima volta Canopo (α Carinae), simile a uno dei tanti politicanti di nostra conoscenza che fanno fatica a lasciare la poltrona. Infatti, Canopo è stata la stella più luminosa del cielo notturno per altre due volte e lo sarà ancora in futuro…

Essa brillava con una magnitudine di -1,86 e durò a lungo, fino a circa 1.4 milioni di anni fa. Essa è una gigante di tipo A9  che sta probabilmente bruciando l’elio del suo nucleo interno. Oggi ha una distanza di circa 310 anni luce da noi e ha una massa pari a 8 volte quella solare. Il suo movimento e la sua posizione la rendono praticamente la stella che ha mantenuto più a lungo il comando del cielo stellare terrestre, soggetta a brevi fasi di “riposo”, in attesa di riprendere in mano la situazione (non fatemi dire il nome di un politico a lei molto simile…). Stella molto meridionale (per vederla bisogna essere a una latitudine minore di 37° N) si sta allontanando, ma avrà ancora un periodo di dominio nel prossimo futuro.

Riassumiamo la sua storia: il primo regno va da 3.7 a 1.4 milioni di anni fa, con una magnitudine di -1.86 a una distanza di 177 anni luce. Poi da 950 000 a 420 000, è scesa di luminosità con -1.1 mag e una distanza di 250 anni luce. Infine, ha regnato da 160 a 90 mila anni fa, con una magnitudine di -0.7 e una distanza di 300 anni luce. L’ultima prima dell’avvento di Sirio, che durerà, come già detto fino a 200 mila anni nel futuro. Ma , prima di passare a “domani”, vediamo chi altro ha disturbato il predominio di Canopo…

Tra 1.4 e 1.1 milioni di anni fa (una qualche mente pensante forse l’avrà osservata…) à stata la volta di ζ Sagittarii (Ascella), che oggi dista 88 anni luce da noi ed è in realtà un gruppetto di tre stelle. Le due maggiori raggiungono una massa 5 volte quella solare, entrambe di tipo A. Eh sì, tutte stelle più grandi del Sole… Il blitz di Ascella si deve, però, soprattutto alla sua distanza raggiunta nella fase di regno estremamente corto: solo 8 anni luce, permettendole di raggiungere -2.74 mag (niente male!). Oggi si è ridotta ad avere una magnitudine di solo + 2.6 ed è caduta nel più grigio anonimato…

Altrettanto breve l’avvento di ζ Leporis, piuttosto simile al Sole come massa: 1.5 volte quella della nostra stella. E come la nostra stella essa possiede una ben chiara fascia asteroidale.

Durante il breve regno raggiunse una distanza di solo poco più di 4 anni luce, brillando nel cielo con una magnitudine di -2.05. Oggi è ormai a 70 anni luce e si è ridotta a +3.5 mag. Una durata molto corta che va da 1.1 milioni a circa 950 000 anni fa, per poi lasciare, come già detto, via libera al ritorno di Canopo, anche se solo con una magnitudine di -1.1.

Bisogna aspettare 420 mila anni fa (ormai l’uomo cominciava forse le sue migrazioni) per sconfiggere nuovamente Canopo e dare via libera a una stella molto più famosa anche oggi: Aldebaran, α Tauri, che tenne lo scettro per circa 200 000. Distante solo 21.5 anni luce, la stella del Toro brillava con -1,54 mag. Oggi è ancora una stella tra le più luminose con + 0.85 mag, a una distanza di 65 anni luce. Che bella Aldebaran, in una costellazione tra le più celebri a stretto contatto con le Pleiadi.

Chi non la conosce? Una stella ormai nella fase di gigante rossa con una massa di 1.16 volte quella solare. Una vera gemella, decisamente più vecchia, però. Il Pioneer 10 si sta proprio dirigendo verso di lei e tra non molto (2 milioni di anni) sarà alla minima distanza. Chissà che spettacolo (per la sonda…)!

Ma prima del ritorno di Canopo, ecco comparire improvvisamente un’altra famosa stella: Capella (α Aurigae). Un predominio brevissimo, di soli 50 000 anni (da 210 a 160 milioni di anni fa). Non una stella singola, ma addirittura quadrupla. Le due componenti principali sono giù uscite dalla sequenza principale e la più grande è all’inizio della “salita” verso il ramo delle supergiganti.

Il loro raggio è perciò di molto più grande di quello del Sole. Nate come classe A (entrambe intorno alle 2,5 masse solari) sono ormai estremamente più rosse e fredde. Durante il suo breve regno, Capella raggiunse solo -0.82 mag, la meno luminosa tra le stelle regine. Oggi è ancora ben visibile (circa 0 mag) a una distanza di 42 anni luce (era arrivata fino a 28).

Beh… il riposo era durato troppo ed ecco che Canopo torna per la terza volta in scena, anche se, ormai, con una magnitudine di -0.7, non molto diversa dalle condizioni odierne (ricordiamoci che è pur sempre la seconda stella più luminosa del cielo).

Ed eccoci a noi, al nostro Sirio e siamo ormai a solo 90 000 anni fa. Insomma, ieri o al massimo l’altro ieri. La preistoria e la storia dell’uomo ha, quindi, praticamente sempre avuto Sirio come stella regina, Ma se pensiamo ai dinosauri, chissà quali stelle dominavano il loro cielo prima di essere cancellate dalla luce dell’asteroide dello Yucatan…

Lo ammetto, sono stato un po’ lungo e prolisso, ma ogni tanto consideriamo pure le stelle come fonti di luce che illuminano il cielo, senza entrare appieno nella loro natura astrofisica, Inoltre, penso che siano notizie non conosciute da molti…

Visto che ci siamo, continuiamo e diamo un’occhiata al futuro. Su Wikipedia si trova questa immagine che mostra la luminosità di alcune stelle più luminose nei prossimi 100 000 anni

Come già detto tra 200 000 anni toccherà a Vega, già ben conosciuta (la sua magnitudine è praticamente zero e basta guardare allo zenit in Itala, d’estate, per vederla primeggiare). Vega, ossia α Lyrae , è oggi a soli 25 anni luce dal Sole, ma si porterà a 17 quando metterà la corona. Una stella di due masse solari, ancora abbastanza giovane (mezzo miliardo di anni), ma, data la grandezza, anch’essa nel mezzo del cammin della sua vita. Non sarà molto più brillante di adesso (- 0.81 mag). Un regno abbastanza lungo che tornerà ancora una volta, (tra 400 000 anni) nelle mani di Canopo, ancora lei! Una regina ormai con poche frecce nel suo arco, dato che brillerà soltanto con una magnitudine di  - 0.4, ben poca cosa per essere la stella più luminosa del cielo… Comunque, durerà fino a 480 000 da oggi.

Poi sarà la volta di β Aurigae (vicina di casa di Capella), ma per poco (150 000 anni)  e non diversa, come luminosità, da Canopo. Poi una serie di sconosciute (o quasi): Delta Scuti (- 1.8) che si avvicinerò fino a 9 anni luce; Gamma Draconis (-1.4) e poi una serie di stelle “deboli”: Upsilon Librae (- 0.5), NR Canis Majoris (di nuovo il Cane maggiore…, - 0.9), Omicron Erculis (- 0.6) e Albireo (Beta Cygni,  - 0.5). E poi chissà…

Prima di concludere, vediamo anche la situazione relativa alla distanza delle stelle più vicine al Sole, in particolare, durante il regno di Sirio, da  - 20 a + 80 mila anni da adesso.

C’è da aspettarsi, però, che qualche nana bruna o rossa potrebbe anche essersi avvicinata di più. Si pensa, infatti, ad esempio, che la stella di Schotz sia passata a solo 0.8 anni luce, circa 70 000 anni fa. Una piccola nana rossa che raggiunse appena la settima magnitudine, del tutto invisibile a occhio nudo!

Fino all’arrivo di GAIA vi era anche una previsione molto meno allegra: HIP 85605, giudicata una nana rossa, sarebbe potuta passare, tra 300 000 anni, a sole 50-70 000 Unità Astronomiche dal Sole. Nessun pericolo diretto per i pianeti, ma uno scossone terribile per la Nube di Oort, capace di inviare sciami di comete verso i pianeti interni. Fortunatamente GAIA ha rimesso le cose a posto: quella stellina è ben più lontana e grande, malgrado il color rosso, e risiede ad oltre 1800 anni luce.

Sicuramente GAIA cambierà qualche numero di quelli dati finora, ma probabilmente non per le stelle più note e luminose…

 

A proposito di record stellari… QUESTA la stella più grande, QUESTA la più piccola e QUESTA la più sferica, QUESTA  la più massiccia, QUESTA la supergigante gialla più grande, QUESTA la più lontana (vista grazie all’effetto lente), finora osservate.