Vega: La prima stella mai fotografata

Vega: La prima stella mai fotografata

Punta una fotocamera a quasi qualsiasi stella luminosa oggi e otterrai un'immagine in pochi secondi. Nel 1850, fare questo per la prima volta richiedeva una piastra dagherrotipa, un'esposizione lunga e un bersaglio abbastanza luminoso da lasciare un segno. Gli astronomi dell'Harvard College Observatory scelsero Vega, e l'immagine risultante divenne la fotografia più antica mai scattata di una stella diversa dal Sole.

Questa singola esposizione ha avviato un modello. Vega, la brillante stella blu-bianca che ancora la costellazione della Lira, continua a comparire all'inizio della cronologia dell'astronomia: la prima stella il cui spettro fu mai catturato su pellicola, la prima stella trovata circondata da un disco di polvere, e, stranamente, una stella il cui stesso campo magnetico non è stato confermato fino al ventunesimo secolo. È abbastanza vicina, abbastanza luminosa e studiata così intensamente che i nuovi strumenti tendono ad essere puntati su di essa per primi.

Le sezioni seguenti spiegano perché Vega è diventato quel bersaglio predefinito, cosa fa la sua rotazione insolitamente veloce alla sua forma e superficie, e come si inserisce nel suo angolo affollato del cielo notturno.

Una stella di prime volte

Rendering artistico di Vega su uno sfondo nero
Un rendering artistico di Vega, la stella blu-tinta bianca al centro della Lira. Foto: Pablo Carlos Budassi, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

La dagherrotipa di Harvard del 1850 era solo l'atto di apertura. Due decenni dopo, nell'agosto 1872, l'astronomo Henry Draper puntò di nuovo la sua attrezzatura su Vega e catturò il suo spettro su una piastra fotografica, catturando per la prima volta le linee di assorbimento scure nella luce stellare. Quella singola immagine diede agli astronomi un modo ripetibile di registrare di cosa era fatta la luce di una stella, piuttosto che affidarsi a schizzi fatti attraverso un oculare.

Il modello continuò nell'era spaziale. Nel 1983, i dati di un satellite infrarosso orbitante rivelarono un bagliore di calore proveniente da Vega che non corrispondeva a una superficie stellare normale, rendendola la prima stella scoperta circondata da un disco di polvere. Ci vollero altri tre decenni perché le convenzioni di nomenclatura astronomica si aggiornassero: nonostante fosse un elemento fisso delle carte stellari da millenni, "Vega" è diventata il nome ufficialmente riconosciuto internazionalmente della stella solo nel 2016, quando il neoformato organo di nomenclatura dell'Unione Astronomica Internazionale ha emesso il suo primo elenco approvato.

Un Sole che funziona a velocità superiore

Illustrazione di confronto dimensionale di Vega accanto al Sole
Vega confrontata con il Sole, renderizzata per riflettere la forma oblata di Vega e l'oscuramento gravitazionale dalla sua rotazione rapida. Foto: Matúš Motlo, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

Vega racchiude circa il doppio della massa del Sole in una stella che ha vissuto solo circa un decimo del tempo. Tutto in essa funziona più caldo e più veloce come risultato: una rotazione completa richiede a Vega meno di un giorno, rispetto al pigro giro di 27 giorni del Sole.

Quella velocità trasforma la stella stessa. La forza centrifuga appiattisce i poli di Vega e trascina il materiale lontano dal suo equatore, creando un divario di temperatura di più di 1.000 gradi Celsius tra i poli più caldi e la fascia equatoriale più fredda. Una singola stella, in altre parole, indossa due temperature diverse a seconda di dove guardi.

Una sorpresa magnetica

Data la misura approfondita che gli astronomi hanno fatto di Vega, ci si potrebbe aspettare che il suo campo magnetico fosse vecchia notizia. Non lo era. Gli astronomi confermarono solo nel 2009 che Vega ha persino un campo magnetico.

Il campo stesso risultò essere di forza insignificante: circa 50 micro-tesla in superficie, vicino alla forza media del campo misurata sulla Terra e sul Sole. La vera novità era che esistesse affatto e potesse finalmente essere misurata, aprendo un percorso allo studio di come il magnetismo si comporta all'interno di stelle costruite così diversamente dal Sole.

La stella polare che il tempo dimenticò

Mappa stellare storica del 1603 della costellazione della Lira da Uranometria
La Lira come disegnata nell'atlante stellare del 1603 di Johann Bayer Uranometria, con Vega tra le sue stelle. Johann Bayer (1572-1625), Dominio pubblico, via Wikimedia Commons

Tutti imparano che Polaris segna il nord. Meno persone imparano che il titolo ruota. Vega ha ricoperto questo ruolo intorno al 12.000 a.C., sedendo a meno di sei gradi dal polo, e il lento oscillamento della Terra riconsegnerà il ruolo a lui intorno all'anno 13.724.

Vega ha una promozione ancora più grande in arrivo. Poiché le stelle derivano e si illuminano su scale temporali più lunghe delle civiltà, le proiezioni attuali pongono Vega come la stella più luminosa dell'intero cielo notturno tra circa 210.000 anni, raggiungendo il picco di luminosità tra circa 290.000 anni con una magnitudine apparente di -0,81.

Ottenere la distanza di Vega giusta

Determinare esattamente quanto lontano sieda Vega ha richiesto più di un secolo di discussione. Una prima stima di parallasse per la stella si è rivelata straordinariamente vicina alla cifra ora accettata, 0,129 arcosecondi, un valore successivamente confermato dal satellite di astrometria Hipparcos dell'Agenzia spaziale europea.

Hipparcos non ha smesso di affinare quel numero dopo il suo rilascio originale. Una successiva rianalisi dei dati astrometrici grezzi della missione ha migliorato il peso totale delle sue misurazioni di un fattore di 2,2 rispetto al catalogo pubblicato nel 1997, affinando le stime della distanza per Vega e migliaia di stelle simili utilizzate negli studi della luminosità stellare e del movimento galattico.

Vicini che meritano una seconda occhiata

Vera fotografia della costellazione della Lira presa da terra
La costellazione della Lira fotografata dall'astrofotografo Eckhard Slawik in collaborazione con NOIRLab. Foto: E. Slawik/NOIRLab/NSF/AURA/M. Zamani, Wikimedia Commons, CC BY 4.0

Vega non deve condividere i riflettori nella Lira, ma il suo vicinato merita uno sguardo più lungo. Sedendo a soli 25 anni luce di distanza, Vega si classifica quinto tra tutte le stelle nel cielo della Terra per pura luminosità, abbastanza vicino che il resto della costellazione merita di essere esplorato con lo stesso telescopio.

L'altro oggetto principale della Lira è la Nebulosa dell'Anello, un guscio di gas espulso da una stella morente simile al Sole; gli astronomi la contano come solo la seconda nebulosa planetaria mai trovata, e rimane il campione più famoso del tipo. Più vicino a Vega siede Epsilon Lyrae, un sistema costruito da non meno di cinque stelle stipate in circa 160 anni luce di distanza da noi. I suoi due componenti più luminosi si siedono a 208 arcosecondi di distanza, facilmente separati con ordinari binocoli, mentre ognuno di quelli a sua volta nasconde una seconda coppia più stretta a soli 2,35 arcosecondi di distanza – uno spazio così stretto che separarla è diventato un test standard per il potere risolutivo di un telescopio. La coppia ampia è separata da circa cento volte la distanza delle coppie strette annidate al suo interno, dando agli osservatori di stelle un raro doppio spettacolo a due scale molto diverse nello stesso pezzo di cielo.

Fonti