Orione: La Costellazione con una Stella a un Minimo di Luminosità da Record

Orione: La Costellazione con una Stella a un Minimo di Luminosità da Record

Nel gennaio 2020, stava accadendo qualcosa di strano alla stella che segnava la spalla di Orione. Betelgeuse era diminuita di circa 2,5 volte in luminosità, e in poche settimane era scesa a una magnitudine di +1.614 — il suo valore più fioco e freddo in 25 anni di monitoraggio. Per alcuni mesi, gli astronomi hanno seriamente dibattuto se la spalla del Cacciatore stesse per esplodere.

Orione non aveva bisogno di una stella che svanisse per conquistarsi la fama. È una delle 88 costellazioni riconosciute dagli astronomi moderni, e era già familiare agli osservatori del cielo quando l'astronomo Tolomeo del II secolo l'ha inclusa nella sua lista originale di 48. Pochi motivi stellari sono più facili da trovare: tre stelle in una riga ordinata, fiancheggiate da una manciata di supergiganti abbastanza luminose da perforare l'inquinamento luminoso urbano.

Quello che segue è un tour dei numeri dietro quel famoso profilo — come Orione viene misurato e mappato, cosa rende insoliti i suoi astri più luminosi, e come una fotografia grandangolare della regione catturi molto più di quanto l'occhio da solo potrebbe mai fare.

Mappare il Cacciatore nel Cielo

Orione copre 594 gradi quadrati della sfera celeste, il che lo classifica al 26° posto per dimensione tra le 88 costellazioni moderne — una porzione di cielo rispettabile, anche se tutt'altro che la più grande. Il suo profilo sembra antico, ma il confine preciso è un'invenzione relativamente recente: nel 1930, l'astronomo belga Eugène Delporte disegnò il confine ufficiale di Orione come un poligono con 26 lati, parte di un progetto che diede a ogni costellazione un bordo fisso e non sovrapposto sulla mappa del cielo.

Questo confine formale è ciò che consente agli astronomi di dire con certezza quali stelle appartengono a Orione e quali appartengono a un vicino, anche se la costellazione stessa è solo un modello umano disegnato su stelle che non hanno alcuna vera connessione l'una con l'altra.

L'intera costellazione di Orione con le sue nebulose circostanti in una fotografia grandangolare
Il profilo completo di Orione si estende attraverso il cielo in questa fotografia grandangolare, con le sue nebulose luminose visibili attorno alle stelle familiari. Foto: Rogelio Bernal Andreo, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

Una Vista che Quasi Nessun Luogo sulla Terra Può Evitare

Orione siede abbastanza vicino all'equatore celeste da apparire da quasi ogni latitudine abitata, e anche il punto di vista più estremo non può nasconderlo completamente. Gli osservatori presso la Stazione del Polo Sud Amundsen-Scott possono vedere Rigel salire di soli 8 gradi sopra il loro orizzonte, con la Cintura di Orione che spazza lungo la stessa linea bassa. È una vista fugace e radente piuttosto che un vero sorgere — ma significa che una costellazione chiamata da un cacciatore greco appare brevemente anche all'estremità inferiore del mondo.

Betelgeuse: Una Stella che Vive Velocemente

Betelgeuse è appena di mezza età secondo gli standard stellari, con meno di 10 milioni di anni, eppure la sua massa enorme l'ha spinta attraverso il suo ciclo di vita in modo insolitamente rapido. Gli astronomi si aspettano che questa evoluzione rapida termini in una supernova entro i prossimi 100.000 anni — un battito di ciglia su scale cosmiche, sebbene quasi certamente non entro la vita di nessuna persona vivente oggi.

Anche senza un'esplosione, Betelgeuse raramente sta ferma. In condizioni normali mantiene l'11° posto tra le stelle più luminose del cielo, eppure entro la fine del 2019 questo rango aveva oscillato ovunque dal 10° al 23°, un'oscillazione abbastanza insolita da far sì che osservatori professionisti e dilettanti iniziassero a prestare molta attenzione.

Betelgeuse ripresa direttamente dall'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Betelgeuse, la supergigante rossa che segna la spalla di Orione, come ripresa direttamente dall'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/E. O'Gorman/P. Kervella, Wikimedia Commons, CC BY 4.0

L'Inverno in cui la Spalla si Offuscò

Quella attenzione ha dato i suoi frutti. La luminosità di Betelgeuse è scesa a circa 2,5 volte più fioca del solito entro poche settimane, e a febbraio 2020 si era stabilizzata a una magnitudine da record di +1.614 — il suo stato meno luminoso e più freddo in 25 anni di monitoraggio. I media hanno pubblicato titoli su una supernova imminente, sebbene lo offuscamento si sia eventualmente invertito e la stella si sia illuminata di nuovo a qualcosa di più vicino al normale.

Gli astronomi avevano già un vantaggio nel comprendere una stella così strana. Nel 1995, una fotocamera a bordo del Telescopio Spaziale Hubble costruita per oggetti deboli aveva prodotto un'immagine ultravioletta del disco di Betelgeuse più nitida di quanto qualsiasi interferometro terrestre potesse gestire — la prima volta che qualsiasi telescopio ordinario aveva fotografato direttamente la superficie di una stella diversa dal Sole. Questa linea di base rendeva l'evento di offuscamento del 2020 qualcosa che i ricercatori potevano misurare, piuttosto che un mistero che inizia da zero.

Rigel: Un Punto di Luce, Almeno Quattro Stelle

Dall'altra parte della costellazione da Betelgeuse siede Rigel, segnando il piede di Orione. A occhio nudo sembra un singolo punto blu-bianco, ma è davvero il membro più luminoso e massiccio di un sistema composto da almeno 4 stelle legate insieme. Quello che sembra semplicità dalla Terra è, da vicino, una piccola folla.

Il compagno di Rigel non era ovvio per secoli. William Herschel lo scoprì solo, confermando Rigel come una doppia stella, il 1 ottobre 1781 e registrò la scoperta nel suo Catalogo di Stelle Doppie. Ci vollero un telescopio, una misurazione attenta e l'occhio allenato di Herschel per dividere quello che gli osservatori a occhio nudo avevano trattato come una sola stella per millenni.

Rigel, la supergigante blu che segna il piede di Orione
Rigel, la supergigante blu che segna il piede di Orione, eclissa il resto della costellazione a occhio nudo. Roberto Mura, Pubblico dominio, tramite Wikimedia Commons

La Cintura: Alnitak, Mintaka e Alnilam

Le tre stelle della Cintura di Orione sono la sua caratteristica più riconoscibile, e ognuna ha la sua personalità. Alnitak siede a circa 800 anni luce di distanza e brilla con magnitudine 1.8, emettendo 100.000 volte la luminosità del Sole — sebbene così tanta di questa energia si disperda come luce ultravioletta che l'occhio umano cattura solo una frazione del suo vero output. Mintaka, la più occidentale delle tre, si trova più lontano a 915 anni luce e brilla a magnitudine 2.21.

Alnilam, la stella centrale della Cintura, porta un nome con vera storia dietro: designata Epsilon Orionis, prende il nome da una frase araba che significa "filo di perle" — una descrizione appropriata per una stella che siede ordinatamente tra i suoi due vicini in quella famosa linea di tre stelle.

La Cintura di Orione che mostra le stelle Alnitak, Alnilam e Mintaka
La Cintura di Orione, formata da Alnitak, Alnilam e Mintaka, composita da lastre fotografiche digitalizzate. Davide De Martin (http://www.skyfactory.org); Credito: Digitized Sky Survey, ESA/ESO/NASA FITS Liberator, Pubblico dominio, tramite Wikimedia Commons

Una Fotografia, un Intero Vivaio Stellare

Un'astrofotografia grandangolare singola di Orione può estendersi per quasi 25 gradi di cielo, abbastanza ampia da catturare la costellazione dalla testa ai piedi in un unico fotogramma. Questo tipo di immagine fa più che registrare stelle familiari — la stessa vista cattura anche la Nebulosa Testa di Cavallo, il bagliore diffuso di M78, e l'intera linea di stelle della Cintura di Orione nel contesto l'una dell'altra.

La regione deve questa ricchezza a ciò che si trova dietro le stelle: vivai dove nascono nuove stelle, cullate nella polvere cosmica e nell'idrogeno luminoso, posizionate sul bordo vicino di una nube molecolare a circa 1.500 anni luce da noi. La Nebulosa di Orione e le stelle più luminose della costellazione sono abbastanza facili da individuare con i soli occhi, ma le nubi di polvere più fioche e il gas interstellare che le circonda sono molto più difficili da registrare — hanno bisogno di lunghe esposizioni e attrezzature sensibili per apparire affatto.

Ricalibratura delle Distanze su cui Facciamo Affidamento

Ogni cifra di anno luce allegata a una stella in questo articolo — gli 800 di Alnitak, i 915 di Mintaka, i 1.500 della nebulosa — dipendono da missioni di misurazione della distanza che si affinano nel tempo. Una nuova riduzione dei dati astrometrici del satellite Hipparcos ha migliorato la precisione della misurazione di un fattore di 2,2 rispetto al catalogo pubblicato nel 1997, affinando le figure di luminosità stellare e movimento galattico su cui gli astronomi in tutto il campo ora costruiscono.

È un promemoria che i numeri di una costellazione non sono scolpiti nella pietra. Le forme rimangono le stesse da anno a anno, ma le misurazioni dietro di loro continuano a diventare più nitide — il che è esattamente come una stella come Betelgeuse può passare da una curiosità di sfondo a un evento di offuscamento che fa scena quasi dall'oggi al domani.

Fonti