Stelle binarie e sistemi multipli

Le stelle doppie e i sistemi stellari multipli sono fenomeni affascinanti del cielo notturno. Attraverso un binocolo, alcune stelle apparentemente singole appaiono come diverse stelle vicine tra loro. Queste possono consistere in due o più stelle e sono chiamate, rispettivamente, stelle doppie, stelle binarie o stelle multiple. Tuttavia, sono spesso necessari almeno dei binocoli per osservare questi sistemi, poiché molti non sono visibili a occhio nudo. Ma non tutte le stelle doppie sono effettivamente tali.

Cos'è un sistema stellare binario?

Le stelle doppie consistono in due stelle che sono così vicine tra loro nel cielo da avere solo una piccola distanza angolare l'una dall'altra viste dalla terra. Spesso appaiono anche come se fossero una sola stella.

Formano un'unità fisica e sono accoppiate gravitazionalmente tra loro, orbitando così attorno a un centro di gravità comune. I periodi orbitali vanno da pochi giorni a migliaia di anni. Le velocità e la distanza tra loro cambiano con il ritmo del periodo orbitale.

La maggior parte delle stelle nell'universo appartiene a un sistema binario o multiplo. Questo perché quando nuove stelle si formano nelle nubi di gas, la loro rotazione propria favorisce la formazione di due o più stelle. Le stelle singole come il nostro Sole sono molto più rare.

Stelle doppie ottiche e fisiche

Nel cielo notturno, a volte possiamo osservare presunte stelle doppie che, dal nostro punto di vista, sembrano stelle binarie a causa della loro vicinanza reciproca, ma in realtà sono molto distanti tra loro. Questi sistemi doppi o multipli sono chiamati anche sistemi visuali o apparenti. Un esempio ben noto è Albireo nella costellazione del Cigno (spesso chiamata costellazione del Cigno), che consiste in una stella arancione brillante e una stella blu più debole.

Ma esistono anche vere stelle binarie, che si sono formate insieme e hanno quindi un'età simile. Queste stelle dipendono gravitazionalmente l'una dall'altra e si influenzano a vicenda. Gli astronomi possono ottenere preziose informazioni sull'evoluzione stellare e sulla dinamica galattica studiando tali stelle doppie. Un esempio è la stella Mizar, che forma un sistema quadruplo, e Alkor, che fa parte di un sistema triplo. Entrambe si trovano nella costellazione dell'Orsa Maggiore.

Stelle doppie spettroscopiche e fotometriche

Come menzionato sopra, la stella Mizar è un vero sistema multiplo composto da quattro singole stelle. Due di queste stelle, le binarie visuali, possono essere viste separatamente con un binocolo o un piccolo telescopio perché distano 14,4 secondi d'arco. Le altre due stelle nel sistema sono cosiddette binarie spettroscopiche. Possono essere rilevate solo attraverso i loro singoli spettri luminosi, che vengono alterati dalla rotazione.

Le stelle doppie fotometriche vengono rilevate misurando la luminosità di una stella. Quando due stelle si coprono a vicenda, si verificano variazioni regolari nella curva di luminosità. Algol nella costellazione di Perseo è un esempio di tale stella variabile ad eclisse.

La stella più luminosa del cielo notturno

Molti probabilmente la conoscono: la stella Sirio (latino: α Canis Majoris) nella costellazione del Cane Maggiore. È la stella più luminosa del cielo notturno e una vera stella doppia la cui compagna non è stata scoperta per molto tempo.

Fu solo nel 1862 che si scoprì che Sirio è una stella binaria. La stella consiste nella componente principale A, molto luminosa, e in una nana bianca che orbita attorno ad A. La nana bianca brilla in modo molto più debole, con una luminosità apparente di circa 8,5. Sebbene abbia una separazione angolare massima di soli 11,5 secondi d'arco, la sua luce fioca la rende difficile da trovare.

Questo dimostra anche che i sistemi doppi o multipli possono essere composti da stelle che presentano una grande differenza di luminosità.