Come leggere i dati delle stelle
Potresti aver già cercato informazioni più dettagliate o le coordinate di una determinata stella e aver scoperto che ci sono molti dati, a volte difficili da comprendere. Di seguito, vorremmo fornirti una panoramica dei concetti base più importanti riguardanti le stelle.
Coordinate celesti
Per ottenere una maggiore precisione nel determinare la posizione di una stella nel cielo, gli astronomi utilizzano un sistema di coordinate proiettato sulla sfera celeste. Questo sistema divide il cielo in meridiani e paralleli, in modo simile alle coordinate geografiche sulla terra. I meridiani sulla sfera celeste sono chiamati ascensione retta (RA), mentre i paralleli sono chiamati declinazione (DEC). Insieme, formano l'esatta posizione di una stella nel cielo.
Per la misurazione, il cielo è diviso in gradi. L'intero cielo intorno al globo equivale a 360°, mentre un semicerchio è di 180°. Ciò significa che il percorso dal polo celeste settentrionale a quello meridionale è simile a 180°. D'altra parte, la misura da uno dei poli celesti all'equatore celeste è di 90°.
L'ascensione retta RA corrisponde alla longitudine sulla terra, misurata lungo l'equatore, ed è espressa in ore, minuti e secondi. Indica quanto una stella si trovi a est o a ovest. Il cerchio completo di 360° è diviso in 24 ore, con un'ora intera che corrisponde a 15°. Questi gradi sono solitamente indicati come angoli α.
Greenwich in Inghilterra è indicato come punto 0° nel sistema di coordinate della terra. Il meridiano zero nel cielo è definito diversamente. Lì, l'equinozio di primavera, il punto in cui il sole attraversa l'equatore celeste, viene utilizzato come fonte di riferimento. Questo avviene annualmente il 21 o 22 marzo. Questo giorno è noto anche come equinozio perché il sole si trova esattamente a mezzogiorno, perpendicolare sopra l'equatore, e quindi il giorno e la notte hanno la stessa durata. Il meridiano fondamentale si trova attualmente nella costellazione dei Pesci e continuerà a spostarsi verso ovest nei prossimi millenni a causa del moto di precessione della terra. Da questo punto, le misurazioni vengono effettuate in direzione est.
La declinazione DEC (o δ) corrisponde alla latitudine misurata dall'equatore in gradi e minuti. Indica quanto una stella si trovi a nord o a sud. L'equatore celeste forma costantemente la linea con 0°, mentre il polo nord celeste corrisponde a +90° e il polo sud celeste è indicato come -90°. I cerchi intermedi sono chiamati paralleli. I gradi della declinazione corrispondono esattamente alle latitudini del sistema di coordinate terrestre.
Diamo un'occhiata alle coordinate della stella Alioth nella costellazione dell'Orsa Maggiore (comunemente nota come il Grande Carro). Ha le seguenti coordinate:
RA: 12h 55m 05.15s DEC: 55° 57' 08.6"
Dalle coordinate sappiamo che la stella, vista dall'equinozio di primavera, si trova a circa 180° a est perpendicolare alla terra. La declinazione dice che raggiunge il suo zenit a circa 55° a nord dell'equatore.
Scala di magnitudine e luminosità
La cosiddetta fotometria si occupa dell'intensità luminosa e oggi può misurare la luce degli oggetti con molta precisione, grazie a dispositivi moderni. In astronomia, la luminosità delle stelle è espressa in classi (scala di magnitudine) ed è indicata da una luminosità apparente e assoluta.
Le stelle sono divise in sei classi di magnitudine, un metodo che ha avuto origine nell'astronomia antica. Le 15 stelle più luminose, come Antares o Regolo, sono state definite come stelle di prima classe di magnitudine, mentre quelle appena visibili a occhio nudo appartengono alla sesta classe. La scala non è lineare, ma si può affermare che una stella della sesta classe di magnitudine è circa cento volte più fioca di una stella della prima classe.
L'unità di misura magnitudine (mag) fornisce un'indicazione più precisa. È indicata in numeri continui e può essere sia negativa che positiva. Più piccolo è il numero, più luminosa è la stella.
Infine, la luminosità di una stella è indicata con una luminosità apparente e assoluta. La luminosità apparente rappresenta la luminosità che percepiamo dalla terra. Questa può essere rilevata a occhio nudo o tramite apparecchiature professionali come un telescopio. Tuttavia, a causa della materia interstellare, come gas e polvere, e di altri fattori, come la distanza della stella dalla terra, la luce viene filtrata in modo da non farci vedere l'effettiva luminosità di una stella.
Per questo motivo, ogni stella ha anche una luminosità assoluta. Essa mostra la luminosità di una stella se si trovasse a esattamente 33 anni luce di distanza dalla terra. Questo è importante per la comparabilità di diversi oggetti.
Il confronto tra le stelle, il sole e Sirio lo rende chiaro. La stella più luminosa per noi, il sole, ha solo una luminosità assoluta di circa 4,86 mag, mentre la stella Sirio brilla molto di più con circa -1,33 mag. Questa differenza, che non è visibile a noi, è dovuta al fatto che il sole, con circa 150 milioni di chilometri, è molto più vicino alla terra rispetto a Sirio, che dista circa 8,6 anni luce.
Distanza
Per l'indicazione delle distanze, le nostre unità di misura terrestri, come i chilometri, sono spesso insufficienti. Questo diventa subito chiaro se guardiamo la distanza della luna e del sole dalla terra. La luna si trova a circa 400.000 chilometri, ancora abbastanza vicina alla terra. Il sole, tuttavia, ha già una distanza di circa 150 milioni di chilometri. Per questo motivo, in astronomia vengono utilizzate altre unità di misura, tra cui l'unità astronomica, l'anno luce e il parsec.
L'unità astronomica (abbreviazione: UA) è fissata a 149.597.870 chilometri. Questa è esattamente la distanza media tra la terra e il sole.
Un anno luce (abbreviazione: LY), d'altra parte, corrisponde a 9.460,5 miliardi di chilometri, che a loro volta sono 63.240 UA. Un anno luce corrisponde alla distanza che la luce percorre in un anno. Viene spesso utilizzato per indicare la distanza di una stella. Ad esempio, la distanza della stella Canopo è indicata come 309,15 ± 15,58 LY. Il primo numero indica la distanza dalla terra e il secondo mostra l'imprecisione della misurazione. Quindi, la distanza di 309,15 LY può variare di 15,58 LY in meno o in più.
Il parsec (abbreviazione: pc), chiamato anche parallasse secondo, corrisponde a circa 3,262 LY. È stato sviluppato per misurare le distanze tra le stelle e altri corpi celesti su scala galattica. Il nome "parsec" è un'abbreviazione di "parallasse secondo". La distanza di un oggetto è indicata misurando lo spostamento apparente dell'oggetto nel corso di un anno quando viene visto da diverse posizioni nell'orbita terrestre. Un oggetto che ha una parallasse di un secondo d'arco si trova a 1 parsec di distanza. Questa unità è particolarmente utile per misurare le distanze all'interno della nostra galassia, la Via Lattea.
Classe spettrale e tipo di stella
Il tipo spettrale di una stella è una classificazione basata sull'assorbimento della luce causato dagli elementi chimici nell'atmosfera della stella. La classificazione spettrale divide le stelle in sette tipi principali: O, B, A, F, G, K e M, con le stelle O che sono le più calde e le stelle M le più fredde. Ognuno di questi tipi ha dei sottogruppi che si distinguono per i dettagli delle linee di assorbimento. Il tipo spettrale della stella fornisce quindi informazioni sulla sua temperatura, composizione chimica e stadio di evoluzione.
Ad esempio, la stella Alpha Centauri A ha la classe spettrale G2 V. G2 si riferisce al colore e alla temperatura della stella. Significa che la stella brilla di un bianco-giallastro e la sua temperatura superficiale è di circa 5.500 gradi Celsius. V è la classe di luminosità della stella e sta per stella di sequenza principale, nota anche come stella nana. Le stelle di sequenza principale come il sole fondono l'idrogeno nei loro nuclei e hanno dimensioni e luminosità relativamente stabili. Pertanto, la classe spettrale G2 V è tipica per stelle come il sole.
Oltre a questa classificazione, viene indicato anche se si tratta di una stella singola o di un sistema multiplo. I cosiddetti sistemi multipli sono diverse stelle che appaiono insieme e mostrano una dipendenza gravitazionale.
Denominazioni e catalogazione
Le stelle sono menzionate con nomi e numeri diversi in contesti scientifici. La designazione di Bayer e il numero HIP sono i più comuni.
La designazione di Bayer prende il nome dall'astronomo tedesco Johann Bayer e cataloga le stelle in modo sistematico. All'inizio c'è sempre una lettera greca, seguita dal nome latino della costellazione in cui si trova la stella. La lettera greca indica la luminosità della stella perché le lettere sono sempre ordinate in base alla luminosità. Ciò significa che la stella più luminosa di una costellazione riceve la lettera α, la seconda più luminosa ß, e così via. Tuttavia, ci sono molte costellazioni stellari in cui l'ordine non è seguito correttamente.
Il numero HIP ha origine nel catalogo Hipparcos, che rappresenta dati precisi sulle stelle dalla fine degli anni '80 e l'inizio degli anni '90. Il numero HIP è un numero assegnato in modo univoco che può essere utilizzato per trovare una stella in una grande varietà di sistemi.