Guida alle costellazioni - Regioni celesti scelte/Ìadi e Presepe a confronto

Le Ìadi e il Presepe sono due fra gli ammassi aperti in assoluto più noti dell’intera volta celeste: entrambi sono visibili a occhio nudo e le Ìadi in particolare possono anche essere risolte in diverse stelle senza l’ausilio di strumenti; al binocolo sono, assieme alle Pleiadi, gli oggetti celesti che danno maggiore soddisfazione. Le loro similitudini tuttavia non si limitano a questo: vi sono infatti fondati indizi che questi due oggetti condividano un’origine comune.

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Carte di dettaglio dei principali ammassi Guida alle costellazioni - Regioni celesti scelte/Carte di dettaglio dei principali ammassi

Bibliografia Guida alle costellazioni - Regioni celesti scelte/Bibliografia

Le Ìadi

Confronto fra i due ammassi aperti coetanei delle Ìadi (in alto) e del Presepe (in basso); le due immagini sono nella stessa scala.

Carta generale dell’ammasso delle Ìadi.

Carta generale dell’ammasso del Presepe.

Le Ìadi, in basso a sinistra, e le Pleiadi, in alto a destra.

L’ammasso delle Ìadi è il più vicino alla Terra; ciò giustifica la sua grande visibilità e il suo aspetto meno concentrato rispetto agli altri ammassi aperti; il suo centro si trova infatti ad appena 151 anni luce da noi. La stella più luminosa nella direzione dell'ammasso è Aldebaran, che però non ne fa parte, trovandosi a circa metà strada tra noi e l'ammasso; senza contare quindi Aldebaran, ci sono circa 300 stelle che sono membri accertati o probabili dell'ammasso. La maggior parte di queste non sono visibili a occhio nudo, ma si mostrano bene anche in un piccolo binocolo. Le quattro stelle più brillanti delle Ìadi sono tutte giganti rosse che hanno iniziato la loro vita come massicce stelle di classe A e si sono poi evolute, portandosi al di fuori della sequenza principale; si trovano tutte a pochi anni luce l'una dall'altra. I loro nomi secondo la nomenclatura di Bayer sono γ Tauri, δ Tauri, ε Tauri e θ2 Tauri.

Gran parte delle stelle delle Ìadi presentano un alto tasso di metallicità e un colore tendente al giallo o all'arancione, colori tipici delle stelle di classe spettrale G o K, indice dell'età relativamente avanzata dell'ammasso, la quale è appunto stimata sui 625 milioni di anni. Al gruppo sarebbe associata anche la stella ι Horologii, posta apparentemente a grande distanza dalle Ìadi poiché molto più vicina a noi. Le Ìadi sono oggetto di studio anche per individuare eventuali pianeti extrasolari, a causa della metallicità delle sue stelle.

Il Presepe

Visivamente, la stella più luminosa del Presepe è la ε Cancri, una stella bianca di classe A5V e una magnitudine apparente pari a 6,29 situata sul vertice sudoccidentale di un quadrilatero di stelle di sesta grandezza che costituisce il centro dell'ammasso; fino alla magnitudine 7,0 sono presenti 10 componenti, mentre ponendo la magnitudine limite a 8,0 si arriva a 22 componenti. Come molti ammassi stellari di vari tipi, il Presepe mostra evidenti effetti del fenomeno noto come segregazione di massa: le stelle più luminose e massicce infatti tendono a concentrarsi nelle aree centrali dell’ammasso, mentre quelle più piccole e meno luminose si distribuiscono tutt’attorno, nell’alone (chiamato talvolta “coro-na”).

Le stime di distanza ritenute più accurate, ottenute tramite la combinazione dei dati di Hipparcos e del diagramma HR, forniscono una distanza dell’ammasso di circa 593 anni luce.

A confronto

Dal punto di vista delle caratteristiche fisiche, il Presepe e le Ìadi sono spesso messe a confronto: questa relazione è dovuta al fatto che entrambi gli ammassi potrebbero possedere un'origine comune e, di conseguenza, pure un'età paragonabile. Uno studio condotto ai raggi X sulle stelle del Presepe ha mostrato tuttavia una notevole discrepanza fra le proprietà ai raggi X delle nane rosse dei due ammassi, segno che poteva essere interpretato come una possibile smentita dell’età comune dei due oggetti; il livello di emissioni coronali delle stelle simili al Sole mostrarono inoltre che il Presepe aveva un’età più avanzata rispetto alle Ìadi, nonostante il diagramma HR dei due ammassi mostrasse che entrambi gli oggetti avessero la stessa età. Una soluzione proposta a questa discrepanza sarebbe quella secondo la quale le stelle del Presepe di piccola massa emetterebbero meno raggi X rispetto a quelle delle Ìadi, a causa della minore metallicità.

Per cercare di risolvere il problema delle emissioni anomale osservate nel Presepe, fu condotto uno studio successivo basato sulle velocità radiali derivate delle stelle di classe spettrale F, G, K e delle nane rosse di classe M, che esclusero in effetti un gran numero di stelle non membri; inoltre, venne misurata l'emissione Hα delle nane rosse campione, mostrando che per queste stelle la distribuzione delle emissioni Hα cromosferiche non differisce da quella misurata sulle Ìadi, a differenza di quanto mostrato dalle osservazioni a raggi X.

Nel 2003 è stato condotto uno studio che analizzava le emissioni di duecento stelle, fra cui tutte le stelle di tipo solare e una buona percentuale delle giganti rosse di classe K e M; il risultato di questo studio sembra contraddire l'esito del precedente. Tuttavia se si considera solo il sotto-esempio delle stelle del Presepe, la discrepanza fra le due osservazioni si riduce discretamente. Infatti, le stelle di tipo solare analizzate da entrambi gli studi mostrano una luminosità ai raggi X molto simile; inoltre, la luminosità media derivata analizzata nei due studi è compatibile fra loro. Di fatto, la discrepanza totale fra le emissioni a raggi X delle stelle delle Ìadi e di quelle del Presepe sembra in gran parte dovuta ai membri più deboli del Presepe posti al di fuori dal campo di vista.

Una differenza ulteriore fra il Presepe e le Ìadi riguarda la funzione di massa delle nane rosse con massa compresa fra 0,6 e 0,05 masse solari; il picco dell'abbondanza di queste stelle nel Presepe si raggiunge attorno alle 0,1 masse solari, contro le 0,35 masse solari registrate per le Ìadi. Assumendo un'età simile per i due ammassi, questa discrepanza può essere spiegata col fatto che essi avessero una differente funzione di massa iniziale, o al più col fatto che le interazioni con l’ambiente galattico circostante abbiano modificato l’evoluzione di uno dei due ammassi; in effetti i fenomeni di disgregazione mareali che tendono a interessare gli ammassi di età avanzata sembrerebbero aver influenzato i due ammassi in maniera differente, causando quindi la discrepanza osservata.

Altri indizi che testimoniano alcune differenze fra i due ammassi giungono dall'analisi delle loro variabili rotazionali. Assumendo un’età di 625 milioni di anni per le Ìadi, la relazione periodo-colore derivata per le componenti dei due ammassi ha mostrato che le stelle del Presepe possiedono un’età leggermente inferiore, stimata attorno ai 578±12 milioni di anni; ciò comporterebbe che la formazione del Presepe sia avvenuta circa 45-50 milioni di anni dopo quella delle Ìadi. L’età del Presepe risulterebbe così molto più simile a quella dell'ammasso aperto della Chioma (Mel 111), stimata tramite lo stesso sistema attorno ai 584±10 milioni di anni.