05 - Orsa Maggiore (scienza)

ORSA MAGGIORE

Ursa Major, Ursae Majoris

UMa

La costellazione dell’Orsa Maggiore il 26 aprile alle ore 22.00 e la sua rappresentazione mitologica.
Immagine: www.stellarium.org

L’Orsa Maggiore è la terza costellazione più grande delle 88 esistenti, dopo l’Idra e la Vergine. Occupa 1.820 gradi quadrati di cielo ed è formata da una ventina di stelle. Tuttavia sono sette quelle che si impongono sulle altre per luminosità e sono così distinte da aver costituito l’asterismo più famoso, quello del Grande Carro, una sorta di costellazione nella costellazione. Gli antichi Romani vedevano in ognuna di quelle luci un bue, così che chiamavano il gruppo di stelle Septem Triones, ovvero Sette Buoi, da cui è derivata la parola settentrione che indica il nord come fanno le stelle del Grande Carro.

La costellazione dell’Orsa Maggiore vista dall’orizzonte nord alle ore 22.00 nei giorni degli equinozi e dei solstizi.
Immagine: www.stellarium.org

I nomi dei sette astri sono Dubhe (Alpha UMa) di magnitudine 2,00, Merak (Beta UMa) con 2,30, Phad (Gamma UMa) di 2,40, Megrez (Delta UMa) con 3,30, Alioth (Epsilon UMa) la più brillante con 1,75 magnitudini, Mizar (Zeta UMa) di 2,20 e Alkaid (Eta UMa) di magnitudine 1,85.
Esse rappresentano la schiena e la coda di un’enorme orsa che nella mitologia greca era la bellissima Callisto, giovane donna amata da Zeus e punita con la metamorfosi nell’animale polare da Era, la consorte del signore degli dèi. Quest’ultimo volle portarla allora in cielo sotto forma di costellazione; tuttavia si dice che Teti, divinità marina sposa di Oceano e nutrice di Era, si rifiutò di accoglierla insieme alle altre stelle quando al tramonto si immergono nell’oceano, che si credeva stesse sotto l’orizzonte, e per questo le fu assegnata la posizione circumpolare.
Al centro del timone del Grande Carro, rappresentato da Mizar, sta invece un’altra stella di 3,95 magnitudini, cinque volte più debole della prima, di nome Alcor. Si tratta di una coppia di stelle a circa 80 anni luce di distanza, dal colore bianco e della stessa categoria del Sole, ovvero Nane, le quali dalla prospettiva terrestre risultano quasi sovrapposte; proprio questa peculiarità indusse gli antichi a utilizzarle come prova della vista: chi riuscisse a distinguere i due puntini, godeva di un’ottima vista!.

La coppia di stelle Alcor e Mizar al centro del timone del Grande Carro.
Immagine: www.stellarium.org

Ma la ricchezza della costellazione dell’Orsa Maggiore risiede sicuramente negli oggetti di profondo cielo che custodisce. Ne troviamo ben sette di Messier: quattro galassie a spirale, una irregolare, una nebulosa planetaria e una stella doppia.
Partendo da est, ci si imbatte nella suggestiva Galassia Girandola, M101 secondo il catalogo di Messier.

M101, la Galassia Girandola nella costellazione dell’Orsa Maggiore.
Immagine: Osservatorio Tito Lucrezio Caro, Castel S. Pietro Terme (BO), http://www.gizarastro.it/m101_tlc_2010.html

E’ una elegante spirale a 27 milioni di anni luce dalla Terra, situata circa a metà strada fra Alkaid e Mizar in direzione nord. La sua grande luminosità – è di magnitudine 7,70 – l’ha resa una delle prime nebule, come si chiamavano fino al XIX tutti gli oggetti non puntiformi, di cui venne alla luce la struttura della spirale. Il primo a godere della visione fu l’astronomo per passione William Parsons nel 1851 grazie al suo gigantesco telescopio soprannominato Leviathan, al tempo il più potente del mondo. Si trovava nel cuore dell’Irlanda, a Birr per la precisione, nella contea di Rosse, dove William Parsons abitava e di cui era conte. Egli è conosciuto infatti anche come Lord Rosse e a lui si devono i primi disegni di alcuni degli oggetti di Messier, fra cui M1, la Nebulosa del Granchio nel Toro che mostrò per la prima volta dettagli sino ad allora sconosciuti. M101 è una spirale molto estesa, il suo diametro è di 170.000 anni luce, più di 2/3 di quello della Via Lattea che ne misura 100.000. Secondo la classificazione di Hubble è di tipo Sc, ovvero dai bracci poco avviluppati.

Proseguendo lungo il timone, incontriamo M40, una coppia di stelle a nord-est di Megrez (Delta UMa), la cui appartenenza al catalogo rappresenta un’eccezione.

M40, una coppia di stelle nell’Orsa Maggiore entrata nel catalogo di Messier.
Immagine: 1996 NOAO, http://www.noao.edu/image_gallery/html/im0574.html

La raccolta di Messier infatti prevedeva l’inclusione di tutti gli oggetti non puntiformi che potevano essere scambiati per comete, ma che in realtà non lo erano. Al tempo in cui visse l’astronomo parigino, nel XVIII secolo, le comete erano tenute in grande considerazione, ma soprattutto erano temute perché considerate presagio di sventura. Con questo intento Charles Messier desiderò tranquillizzare tutti coloro a cui capitasse di avvistare con terrore una nebulosità sconosciuta. Non sapeva che così facendo avrebbe creato una collezione celeste ben più preziosa, gli oggetti di profondo cielo quali nebulose, ammassi globulari, ammassi aperti e galassie. Le due stelle che fanno capo a M40 tuttavia sono appunto stelle, ovvero oggetti puntiformi e il telescopio di Messier glielo aveva rivelato. Tuttavia l’astronomo parigino volle aggiungerle ugualmente perché nel 1690 Johannes Hevelius aveva scritto di una nebula sopra la schiena dell’Orsa, proprio alle coordinate della coppia di stelle. Probabilmente il telescopio dell’astronomo polacco non era in grado di distinguere i due punti e così, Messier memore dell’informazione che si era tramandata negli anni, volle correggerla e far sapere che anche quella non era una cometa. Le stelle sono a 510 anni luce da noi ad un’ascensione retta di 12h 22m e a una declinazione di +58° 05’.
Alla stessa altezza di Phad invece, appena più a est, troviamo un’altra galassia a spirale, stavolta barrata. E’ M109, il penultimo oggetto del catalogo parigino.

La galassia a spirale barrata M109 nell’Orsa Maggiore.
Immagine: 1997 NOAO Kitt Peak National Observatory, http://www.noao.edu/image_gallery/html/im0611.html

Molto più lontana della Galassia Girandola coi suoi 55 milioni di anni luce di profondità, presenta lo stesso avviluppamento dei bracci e rientra infatti nella categoria SBc. La lontananza rende ragione della sua magnitudine di 9,80, quasi sette volte meno luminosa di M101.
Avvicinandosi alla stella successiva, Merak, una galassia ancora più debole si intravede di taglio.

La galassia a spirale M108 nell’Orsa Maggiore.
Immagine: 1997 NOAO Kitt Peak National Observatory, http://www.noao.edu/image_gallery/html/im0610.html

M108 è un’altra spirale die tipo Sc a 45 milioni di anni luce, più vicina di M109, ma un po’ meno luminosa con le sue 10,10 magnitudini, probabilmente per via di un’accentuata presenza di polvere che assorbe significativamente la luce delle stelle del disco.
E vicino a M108, poco più sotto, ecco il quinto oggetto di Messier dell’Orsa Maggiore, M97.

M97, la nebulosa planetaria dell’Orsa Maggiore conosciuta come Nebulosa Gufo.
Immagine: NOAO Kitt Peak National Observatory, http://www.noao.edu/image_gallery/html/im0417.html

Stavolta non siamo dinanzi a una galassia, ma a una nebulosa planetaria, dunque siamo dentro “casa nostra”. A 2.600 anni luce dalla Terra, M97 è conosciuto anche come Nebulosa Gufo per via del suo aspetto simile al muso dell’uccello notturno. Siamo dentro i confini della Via Lattea eppure M97 è uno degli oggetti più deboli del catalogo, la sua magnitudine apparente è di ben 11,20. D’altra parte quella che vediamo è l’atmosfera della stella che 4.000 anni fa si è rimpicciolita a Nana Bianca disperdendola nello spazio. La forma della Nebulosa Planetaria M97 non è semplice da giustificare, dal momento che generalmente si è abituati a vedere un anello, ma si pensa che in questo caso sia dovuta un po’ alla prospettiva da cui la vediamo e un po’ da carenza di materia laddove ci sembra di vedere gli occhi di un gufo.
Il giro degli oggetti di Messier termina a nord di Dubhe con due galassie alla stessa profondità cosmica, 12 milioni di anni luce, ma di natura diversa. Furono scoperte nel 1774 da Johann Elert Bode e per questo sono talvolta conosciute anche col nome di Galassie di Bode.

Le galassie di Bode nella costellazione dell’Orsa Maggiore entrate nel catalogo di Messier alle posizioni 81 e 82. M81 (a sinistra) è una spirale molto estesa, mentre M82 (a destra) è una irregolare conosciuta col nome di Galassia Sigaro.
Immagine: Kitt Peak National Observatory, http://www.noao.edu/image_gallery/html/im1264.html

Messier le catalogò sette anni più tardi coi nomi di M81 e M82. Di magnitudine 6,90 la prima e 8,40 la seconda, sono una spirale fra le più estese e una galassia irregolare la cui forma le è valsa il nome di Galassia Sigaro. Probabilmente risente del campo gravitazionale della gigantesca M81 e tende a deformarsi dandoci l’impressione di scorgere un sigaro negli abissi del cosmo.

Partendo da sud al momento del transito e andando in senso orario, le costellazioni che confinano con l'Orsa Maggiore sono: il Leone Minore, i Cani da Caccia, il Bootes, il Drago, la Giraffa e la Lince.

Costellazioni confinanti con l'Orsa Maggiore: il Leone Minore, i Cani da Caccia, il Bootes, il Drago, la Giraffa e la Lince.
Immagine: www.stellarium.org

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