Guida alle costellazioni - Regioni celesti scelte/La Testa dello Scorpione

La costellazione di Orione

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Regioni celesti scelte

Curiosità galattiche

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

BibliografiaGuida alle costellazioni - Regioni celesti scelte/Bibliografia

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La brillante costellazione dello Scorpione nell’emisfero nord è caratteristica dei mesi estivi; sebbene appaia abbastanza bassa sull’orizzonte meridionale, le stelle della testa si presentano abbastanza alte da poter essere osservate senza difficoltà.

Il gruppo di stelle della testa costituisce l’estremità settentrionale di una grande associazione stellare che si estende fino al Centauro e alla Croce del Sud, nel profondo emisfero australe.

CaratteristicheModifica

Il gruppo di stelle che forma la testa dello Scorpione è dominato dalla brillante stella Antares, che con la sua magnitudine pari a 1,07 è una delle più brillanti del cielo ed è visibile anche dalle aree urbane. Antares è inoltre accompagnata da alcune stelle di magnitudine 2, giovani e azzurre, che dominano su uno sfondo ricco di stelle più deboli.

Fra queste stelle si estendono grandi sistemi di nebulose; il gruppo di stelle occidentale, in particolare, è immerso in un intricato complesso di nebulose a riflessione molto ben evidenti nelle fotografie, i cui gas sono illuminati dalle stesse stelle che formano il brillante allineamento β-δ-π Scorpii.

La stessa stella Antares, pur trovandosi più ad est, illumina un banco di polveri situato nelle sue vicinanze, che ne riprende persino il colore rosso-arancione.

A nord di Antares si trova invece un sistema nebuloso molto più denso ed esteso, in cui sono in atto processi di formazione stellare: questo sistema si incentra sulla stella ρ Ophiuchi, la cui nomenclatura fa ben intendere che si trova oltre il confine con la vicina costellazione dell’Ofiuco, e prende infatti il nome di Nube di Rho Ophiuchi.

Dal sistema nebuloso attorno a ρ Ophiuchi si dipartono verso oriente degli spessi ed estesi banchi di nubi non illuminate, che sovrapponendosi al chiarore crescente del bulge della Via Lattea diventano chiaramente visibili come striature scure; questi banchi sono ben evidenti persino a occhio nudo, se le condizioni osservative sono ottimali e se vi è assenza di inquinamento luminoso. Se poi lo Scorpione è molto alto nel cielo, cosa possibile solo nella fascia tropicale o a sud dell’equatore, la loro osservazione visuale è ancora più facile.

Nei dintorni di Antares si osservano anche tre ammassi globulari, la cui distanza naturalmente è notevolmente superiore rispetto alle stelle e alle nebulose visibili in questa direzione e non verranno pertanto descritti.

Due di questi ammassi sono stati notati anche da Charles Messier e inseriti nel suo catalogo: fra questi vi è M4, uno dei più brillanti dell’intera volta celeste, mentre l’altro è M80.


Il gruppo Scorpione SuperioreModifica

 
Foto a grande a campo e lunga esposizione che riprende l’intera regione della testa dello Scorpione: sono molto ben evidenti i vasti sistemi nebulosi che si estendono fra le stelle del gruppo occidentale (a destra) fino ad Antares, compresa la grande Nube di Rho Ophiuchi.
 
La nebulosa Sh2-1, una delle più estese della regione. La stella brillante poco a sinistra del centro è la π Scorpii.
 
Il grande complesso della Nube di Rho Ophiuchi in una foto a grande campo; si evidenziano diversi colori in base alla natura del gas (ionizzato o neutro) e alle stelle che lo illuminano.
 
Le componenti della stella Rho Ophiuchi sono visibili al centro di questa foto, immerse in una nube brillante di colore biancastro.
 
Schema generale dei sottogruppi dell’Associazione Scorpius-Centaurus e delle nubi associate, cui sono legati importanti processi di formazione stellare che hanno interessato gli ultimi 20 milioni di anni. La stella luminosa a destra del centro è Alfa Centauri, all’interno del gruppo LCC c’è la Croce del Sud. Il Lupo è compreso nel gruppo UCL e la testa dello Scorpione ricade nel gruppo US.

Come accennato, le stelle visibili a occhio nudo che compongono la testa dello Scorpione fanno parte di un’unica estesa associazione stellare, pertanto condividono un’origine comune. Il gruppo stellare in oggetto è noto in dettaglio come Associazione di Antares, oppure con le sigle Cr 302 e Scorpius OB2.

L'Associazione di Antares è a sua volta parte della vastissima Associazione Scorpius-Centaurus, l'associazione OB più vicina al nostro Sistema Solare; in questo specifico contesto, l’associazione che comprende le stelle della testa dello Scorpione è nota anche come Associazione Scorpione superiore (sigla US) ed è la parte più giovane del gruppo, con un'età stimata sui 5 milioni di anni.

L’Associazione di Antares contiene circa 120 componenti stellari di grande massa disperse su una regione di 115 anni luce, posta a circa 470 anni luce dal Sole. La classe spettrale di queste componenti varia fra B0.5 e G5 e la massima parte di esse giace sulla sequenza principale, sebbene vi siano alcune stelle evolute verso la fase di supergigante, fra le quali spicca Antares.

Nonostante la giovane età del gruppo, nella regione non sono presenti fenomeni di formazione stellare, attivi invece nell'adiacente Nube di Rho Ophiuchi.

Le originarie componenti più massicce hanno già completato il loro ciclo vitale e sono già esplose come supernovae; fra queste, la più massiccia probabilmente è stata la progenitrice della pulsar PSR J1932+1059, esplosa circa 1,5 milioni di anni fa, la cui massa originaria doveva aggirarsi attorno alle 50 masse solari. Sebbene si sia speculato che questa stella fosse la compagna maggiore della stella fuggitiva ζ Ophiuchi, misurazioni successive fanno pensare che si tratti di due stelle separate fin dalla loro origine.

In aggiunta alle stelle di grande massa, sono state scoperte alcune centinaia di stelle di piccola e media massa, nonché alcune stelle T Tauri; alcune di queste stelle tuttavia non sono legate fisicamente all'associazione, ma fanno parte della regione di formazione stellare di Rho Ophiuchi. Fra le stelle di piccola massa, molte potrebbero essere delle nane brune: la loro massa infatti è compresa fra 0,3 e 0,007 masse solari e una dozzina di queste possiede una massa pari o inferiore alle 15 masse gioviane.

Attorno a questo gruppo sono presenti diversi veli nebulosi, osservabili in particolare nel settore sudoccidentale e noti come Sh2-1 e Sh2-7, più diverse nubi a riflessione situate nella regione più settentrionale; la loro visibilità è data dalla vicinanza delle stelle azzurre e massicce, che li illumina facendo loro assumere una colorazione azzurrognola.

Nebulose e riflessioneModifica

I più grandi sistemi di nebulose a riflessione della zona si osservano attorno all’arco di stelle brillanti delineato da β Scorpii (Graffias), δ Scorpii (Dschubba) e π Scorpii e si estende alle stelle circostanti.

Queste nebulose non sono osservabili visualmente con i più comuni telescopi, essendo molto deboli e diffuse; tuttavia diventano ben chiare se si riprende con diverse pose l’area sfruttando i grandi campi.

Una delle nebulose più notevoli è Sh2-1, il sistema che comprende la stella π Scorpii e si estende verso ovest fino alle vicine stelle 1 Scorpii, 2 Scorpii, 3 Scorpii e 4 Scorpii, tutte visibili anche con un piccolo binocolo e alcune anche ad occhio nudo. Per la sua ripresa integrale occorre fotografare un campo di almeno 5 gradi. La parte più brillante si trova nei pressi di π Scorpii ed è talvolta indicata con la sigla vdB 99, mentre una grande ansa vuota è individuabile fra le stelle 1 e 2 Scorpii, laddove la nebulosa appare più frastagliata. La massa di idrogeno molecolare contenuta in Sh2-1 è pari a circa 50 masse solari, mentre la distanza, coerentemente con quella media dell'associazione Scorpius OB2, è stimata attorno ai 650 anni luce.

Molto più debole è la nebulosa Sh2-7, che circonda la stella δ Scorpii (Dschubba); qua la componente a riflessione è meno cospicua e la ionizzazione dei gas è anch’essa meno evidente, per cui occorre un’esposizione decisamente maggiore per rivelarla nelle fotografie. La nebulosa si presenta di aspetto molto disomogeneo e si evidenzia soprattutto sul lato sudorientale della stella, ad alcune decine di minuti d’arco di distanza.

Il complesso di nebulose legato al gruppo della testa è dominato a nord dalla estesa IC 4592, che circonda la stella ν Scorpii ed è talvolta soprannominata Testa di Cavallo Blu a causa del suo aspetto chiaramente evidente nelle foto. Si tratta di un vasto sistema nebuloso che riceve la luce blu della sua stella più vicina, la già citata ν Scorpii, riflettendola e diventando così luminosa come una nube dal colore azzurro intenso; nelle vicinanze si trova anche la stella HD 145501, una stella azzurra di magnitudine 6,55 che fa coppia con la stella precedente. Il suo lato meridionale è molto netto ed è orientato in senso nordovest-sudest. IC 4592 ingloba l'oggetto nebuloso catalogato come vdB 100, una porzione di gas più luminoso visibile a contatto con ν Scorpii; tutta la nube illuminata costituisce in realtà soltanto una piccola parte dei gas presenti nella regione, facenti parte della grande nube oscura LDN 1721. IC 4592 è la parte di questa nube più esposta alla radiazione della stella ν Scorpii, da cui dista solo 5,5 anni luce; al suo interno sono comprese almeno 25 masse solari di idrogeno molecolare. La distanza del sistema nebuloso dal sistema solare è invece di 436 anni luce.

Il lato settentrionale di IC 4592 appare meno illuminato e sfuma gradualmente verso un sistema di nubi scarsamente illuminate, evidenti come una sorta di “fumo” grigio, un aspetto tipico della Integrated Flux Nebula e di altri sistemi non illuminati; questo sistema è stato individuato anche dal Barnard, che l’ha inserito nel suo catalogo e oggi porta la denominazione B40. Il lato orientale ha invece ricevuto una designazione a parte ed è noto come B41.

A sudest, adiacente a IC 4592 e in continuità con questa, si trovano i bozzoli gassosi illuminati da un gruppetto di stelle di magnitudine 7. Benché si tratti dello stesso sistema nebuloso, questi bozzoli hanno ricevuto una denominazione a parte; in particolare, il più cospicuo è IC 4601, che riceve la luce della stella HD 147010, una gigante blu di classe spettrale B9III, variabile α2 Canum Venaticorum con una magnitudine media attorno a 7,40 e con oscillazioni minime, dell'ordine di 0,045 magnitudini; la sua sigla di stella variabile è V933 Scorpii. La massa gassosa più prossima a questa stella è catalogata indipendentemente con la sigla vdB 102. Altre stelle che concorrono all'illuminazione della nube sono HD 147013, una stella binaria con componenti di magnitudine 7,5 e 8,4.

Le stelle responsabili dell'illuminazione di vdB 102 sono HD 147009 e la già citata HD 147010. La prima è la meno luminosa, essendo di magnitudine 8,06; si tratta di una stella bianca di sequenza principale. La seconda è invece la più luminosa, che come visto si tratta di una gigante blu di magnitudine 7,40, che è anche una variabile α2 Canum Venaticorum.

La vicina vdB 103 è invece illuminata da una stella di sesta magnitudine, la gigante arancione HD 146834; ciò rende vdB 103 molto contrastante come colore rispetto al dominante azzurro del sistema nebuloso in cui è compresa. Questa stella ha una classe spettrale K0III ed è in evoluzione verso l'ultimo stadio del suo ciclo vitale.

Ancora più a est si estende la densa nebulosa oscura B43, ben evidente nelle fotografie perché maschera fortemente la luce delle stelle di fondo.

La distanza di questo complesso nebuloso è di circa 450-460 anni luce e si colloca in una regione molto ricca di polveri interstellari, fra le stelle dell'Associazione Scorpius OB2 e la Nube di Rho Ophiuchi.

Sul bordo meridionale del gruppo di stelle della testa dello Scorpione si trova la piccola nebulosa IC 4591, un sottile velo nebuloso che riflette la luce di 13 Scorpii (HD 145482), una stella azzurra sulla sequenza principale, ossia nella fase stabile del suo ciclo vitale, con una magnitudine è 4,58 e una classe spettrale B2V, che conferisce un colore marcatamente azzurrognolo alla nebulosa associata. La distanza di 13 Scorpii è di circa 468 anni luce, simile a quella della Nube di Rho Ophiuchi.

Infine verso sudest spicca Sh2-9, una nebulosa piuttosto estesa che riflette la radiazione azzurra di σ Scorpii, una stella multipla la cui componente principale è una gigante blu variabile pulsante di corto periodo e oscillazioni dell'ordine di 0,06 magnitudini, con una magnitudine media di 2,91; questa stella produce anche un fronte di ionizzazione che fa brillare la nube anche in maniera autonoma. La parte più luminosa coincide infatti col grande arco di gas ionizzato che riceve la radiazione maggiore a causa della sua vicinanza alla stella; le regioni più distanti invece ricevono una radiazione sufficiente per renderle luminose, ma non così intensa da produrre ionizzazione, limitandosi così a riflettere la luce bluastra di σ Scorpii. La distanza da noi è stimata sui 650 anni luce.

La Nube di Rho OphiuchiModifica

La Nube di Rho Ophiuchi è una nube molecolare gigante composta in parte da idrogeno ionizzato luminoso e in gran parte da polveri oscure; deve il suo nome alla stella che domina la regione in cui si trova, ρ Ophiuchi, situata tre gradi a nord di Antares, nella costellazione dell'Ofiuco.

Con una distanza media di appena 420 anni luce, è una delle regioni di formazione stellare più vicine in assoluto al sistema solare; appartiene allo stesso ambiente galattico dell'associazione Scorpius-Centaurus, dalle cui perturbazioni ha avuto origine la compressione iniziale che ha avviato al suo interno i processi di formazione stellare. Morfologicamente appare divisa in due nubi principali, indicate con le sigle LDN 1688, che costituisce il nucleo maggiore, e LDN 1689, di massa inferiore; ad entrambe le nubi sono connessi diversi filamenti nebulosi oscuri. Grazie alla sua vicinanza, questa nube costituisce un interessante campo di ricerca sull'evoluzione delle stelle di piccola massa e sulle nane brune, nonché un laboratorio per lo studio dei fenomeni di formazione stellare a catena.

La nube è centrata fra le stelle ρ Ophiuchi e Antares; la sua caratteristica principale, all'osservazione con un binocolo in un cielo buio e sereno, è la quasi totale assenza di stelle di fondo: gli astri di quarta, quinta e sesta magnitudine infatti dominano questa parte di cielo in senso assoluto, mentre le stelle di settima, ottava e nona grandezza appaiono quasi del tutto assenti; al binocolo non si evidenziano tracce di nebulosità, ma l'oscuramento dei campi stellari di fondo è estremamente evidente. Telescopi di grande potenza consentono di rivelare alcune stelle dall'aspetto nebuloso nei pressi di ρ Ophiuchi, mentre tutta la regione ad est di quest'ultima continua ad apparire notevolmente povera di stelle poco luminose; lunghe scie completamente buie circondate da campi stellari relativamente poveri denotano la presenza di filamenti oscuri. Fotografie a lunga posa consentono di catturare diversi dettagli della nube, la cui colorazione varia dall'azzurro intenso nei pressi di ρ Ophiuchi all'arancione attorno ad Antares.

Il corpo principale della nube, indicato con la sigla LDN 1688, si colloca presso la stella ρ Ophiuchi, che lo illumina parzialmente rendendolo così visibile anche otticamente come nebulosa a riflessione e ad emissione, assumendo le sigle IC 4604 e IC 4603; la radiazione ultravioletta di questa stella e il suo colore bluastro imprimono ai gas della nube un colore marcatamente azzurrognolo. La nube si estende in direzione sud e SSE, verso la brillante supergigante rossa Antares; parte dei gas vengono illuminati direttamente da questa stella, come è ben evidente dal colore rossastro assunto dalla nube in questa regione. Altre stelle poste poco a sud di ρ Ophiuchi sono invece responsabili dell'illuminazione di varie sezioni della nube, come vdB 105. Ad est della nube si estendono due lunghi filamenti periferici, indicati con le sigle LDN 1709, a nordest, e LDN 1704, in direzione nord.

Le regioni centrali di LDN 1688 appaiono di natura granulosa, con un gran numero di piccoli addensamenti nebulosi privi di un corpo centrale; in particolare, tre punti di densità maggiori, denominati con le lettere A, E e F, predominano sugli altri. Il nucleo A è a sua volta composto da tre dense concentrazioni di gas freddo con una massa pari a 0,5 masse solari, indicate come SM 1, SM 1N e SM 2, coincidenti a loro volta con nuclei prestellari. Ai tre nuclei principali se ne aggiungono oltre una cinquantina, con masse comprese fra 0,02 e 6,3 masse solari; queste nubi, che assieme costituiscono comunque una frazione minima dell'intera massa gassosa della nube, potrebbero costituire le primissime fasi di un futuro fenomeno di formazione stellare.

La nube secondaria, situata a sudest rispetto alla principale, è indicata come LDN 1689; ad essa è connesso un filamento orientato verso nordest, noto come LDN 1712. L'insieme di questi filamenti oscuri costituisce due evidenti correnti parallele, indicate anche con le sigle B44 e B45, rispettivamente quella di sudest e quella di nordest. Le principali responsabili del riscaldamento diretto dei gas e delle polveri del complesso nebuloso sono le stelle di classe spettrale B, ossia le stelle blu di grande massa, poste all'interno della nube stessa, mentre le regioni più occidentali risentono dell'influenza di HD 147889, un astro di settima magnitudine situato a sud di ρ Ophiuchi. La componente luminosa della nube è invece indicata con la sigla IC 4605. In totale, il complesso nebuloso possiede una massa pari a 3000 masse solari, oltre la metà della quale è concentrata nella nube LDN 1688.

La parte meridionale è formata principalmente da nebulose a riflessione e circondano la stella Antares, divenendo luminose e note collettivamente con la sigla IC 4606.

L'ambiente galattico in cui si trova la Nube di Rho Ophiuchi è particolarmente complesso; essa viene a trovarsi sul bordo interno del Braccio di Orione, così che vista dalla Terra appare in direzione del bulge della Via Lattea. Pertanto, fisicamente è completamente slegata da altre nebulose visibili nelle vicinanze, ma poste in realtà a una distanza di gran lunga superiore, come la Nebulosa Laguna e la Nebulosa Aquila. La Nube di Rho Ophiuchi costituisce, di contro, l'estremità più settentrionale di un esteso sistema di nubi e associazioni di stelle che si estendono visivamente lungo quasi tutto il ramo australe della Via Lattea; a poche decine di anni luce, ad una latitudine galattica leggermente superiore, si trova l'associazione Scorpius OB2, che costituisce a sua volta l'estremità più orientale dell'Associazione Scorpius-Centaurus, come si è già detto.

A quest'associazione sono connesse altre nubi oscure, prima fra tutte la Nube del Lupo, una densa nebulosa non illuminata in cui ha luogo la formazione di stelle di piccola e media massa. Secondo i modelli dinamici, a innescare tali processi in quest'ultima nube sarebbero state le onde d'urto provocate da esplosioni di supernovae all'interno della parte orientale dell'associazione (ossia l'associazione Scorpius OB2).

Secondo gli stessi modelli, le medesime onde d'urto sarebbero le responsabili dell'innesco dei fenomeni di formazione stellare all'interno della stessa Nube di Rho Ophiuchi: circa un milione di anni fa le onde d'urto avrebbero compresso i gas della nube, facendola collassare in più punti e originando così le prime stelle.

Alla distanza di circa 420 anni luce dal sistema solare si trova la Nebulosa Pipa, una giovane nube molecolare che viene così a trovarsi nella medesima regione della Nube di Rho Ophiuchi; in questa nube i fenomeni di formazione stellare sono molto ridotti e confinati alla regione di B59, la sezione della nube più vicina a ρ Ophiuchi. Alla medesima distanza, ma ad una diversa latitudine galattica, si trova anche la Nube della Corona Australe, un piccolo complesso nebuloso in cui è attiva la formazione di stelle di piccola, media e grande massa, fino alle stelle di classe B.