Dispense lezione Adulti e Ragazzi IV (formato

Stelle doppie e Ammassi con il binocolo
Un Giorno da Astrolo: Le giornate didattiche di Andrea Argoli
Quarto Incontro - 31/08/2013 - Sala Consiliare di Tagliacozzo
www.progetto-comune.it/astro - [email protected]
Adolfo De Sanctis
Associazione Culturale Progetto Comune
www.progetto-comune.it
Sommario
In questo incontro ci occuperemo di usare il binocolo per osservare oggetti meno semplici ma che possono risultare
davvero spettacolari. Il binocolo ore il grande vantaggio di essere puntato su stelle e altri oggetti con una certa facilità,
sfruttando lo star hopping, grazie al suo basso ingrandimento.
Le Stelle appaiono in uno strumento ottico ben fuocheggiato come dei punti luminosi, alcune mostrano anche il colore.
Tra tutte le stelle che si possono osservare con un binocolo una classe è particolarmente interessante: le Stelle doppie.
Le Stelle doppie (o brevemente Doppie) sono sistemi binari (ma a volte anche ternari) in cui due o più Stelle si trovano
sicamente ad una distanza tale da risentire della reciproca attrazione gravitazionale, oppure sono sistemi in cui due o
più Stelle appaiono molto vicine viste dalla Terra ma in realtà sono lontane nello spazio. L'osservazione delle Doppie
può essere una bella sda per lo strumento e l'osservatore per riuscire a separare le due compagne.
Un'altra classe di oggetti che possono essere osservati con il binocolo sono gli Ammassi Stellari (o brevemente
Ammassi), ovvero raggruppamenti di stelle sicamente legate tra loro (ovvero che risentono della rispettiva attrazione
gravitazionale). Questi si dividono in due categorie: ammassi aperti e ammassi globulari, i primi sono spesso semplici
da trovare e molto spettacolari, i secondi possono presentare qualche sda.
Indice
1
Il binocolo per le Stelle e il Profondo Cielo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
2
Stelle Doppie (Double Stars)
2
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
Ammassi Stellari (Star Clusters)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
3.1
Ammassi Aperti (Open Clusters) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
3.2
Ammassi Globulari (Globular Clusters)
4
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Stelle Doppie (Double Stars)
2
1 Il binocolo per le Stelle e il Profondo Cielo
Il binocolo, come abbiamo visto nei precedenti incontri è uno strumento che permette di osservare una certa
varietà di oggetti. Per l'osservazione delle Stelle doppie e degli Ammassi Stellari (che appartengono alla più vasta
categoria degli oggetti di Profondo Cielo o Deep Sky Objects) c'è però bisogno di conoscere le caratteristiche
e i limiti del proprio strumento.
Ricordiamo che i due parametri fondamentali sono la Magnitudine Limite e il Potere Risolutivo. Per l'osservazione delle Doppie e degli Ammassi c'è bisogno di conoscerli entrambi: ricordiamo in tabella 1 i loro valori al
variare dell'apertura dello strumento.
Apertura
Magnitudine
Apertura
Magnitudine
Apertura
Risoluzione
Apertura
Risoluzione
50mm
60mm
70mm
9.8
10.5
10.8
80mm
100mm
150mm
11
12
13.4
50mm
60mm
70mm
2.300
2.200
1.600
80mm
100mm
150mm
1.500
1.200
0.800
(a) Magnitudine visuale limite per diverse aperture.
(b) Risoluzione (in secondi d'arco) per diverse aperture.
Tab. 1: Magnitudine visuale limite e potere risolutivo per diverse aperture.
Ricordiamo che il potere risolutivo può essere calcolato come:
sep00 =
dove
sep00
116
D
è la separazione in secondi d'arco dei due oggetti e
(1)
D
è il diametro della lente principale in mm.
Questi due parametri ci permetteranno, assieme ad una buona mappa o un atlante di pianicare una osservazione in quanto sapremo subito se il nostro strumento è in grado di separare una Doppia (in gergo risolvere
una Doppia, dipende dalla Risoluzione), se è in grado di vedere entrambe le componenti o una sola (dipende
dalla Magnitudine) o se è in grado di osservare un Ammasso (sempre in base alla Magnitudine).
2 Stelle Doppie (Double Stars)
Circa la metà delle stelle che vediamo di notte sono sistemi di Stelle Doppie o Multiple. Ovviamente non tutte
possono essere risolte attraverso un binocolo, ma centinaia di queste si. Alcune sembrano essere semplicemente
bianche, mentre altre appaiono con colori ben distinti. La separazione varia da risolubili ad occhio nudo no a
quelle che possono essere risolte solo con tecniche spettroscopiche.
(a) La stella del Cigno Albireo (β Cyg) è una stella doppia con
separazione
34.400
e magnitudini
A = 3.0
e
B = 5.3.
Le due
stelle mostrano colori ben distinti (Giallo e Blu).
(b)
Separazione
(Separation) e
angolo di posizione
(Position Angle, P.A.) sono i due parametri
usati per indicare un sistema binario di stelle.
Fig. 1
Ci sono tre tipi di Stelle Doppie (o Binarie) che sono visibili attraverso un binocolo (e altri strumenti ottici):
Binarie visuali sono due o più stelle che eettivamente orbitano tra loro nello spazio.
La stella più brillante è
A, mentre la seconda è indicata con B. Se ci sono altre stelle meno
brillanti nel sistema si indicano con C, D, ecc.
normalmente indicata con la lettera
3
Binarie ottiche sono sistemi in cui due o più Stelle appaiono molto vicine viste dalla Terra ma in realtà sono
lontane nello spazio e non hanno connessioni orbitali.
Binarie a eclisse sono Stelle binarie in cui il piano orbitale delle due Stelle si trova così ben allineato con la linea
di vista dell'osservatore che le due componenti mostrano eclissi reciproche.
Le Binarie ad eclisse sono
anche Stelle variabili (e dette quindi Variabili a eclisse), non perché le singole Stelle siano variabili, ma a
causa delle eclissi.
Le stelle doppie sono sempre indicate con la loro
separazione e angolo di posizione (gura 2). La separazione è
A e la compagna B ed è espressa solitamente
semplicemente la distanza angolare apparente tra la Stella primaria
in secondi d'arco. Quindi per usare un binocolo è importante conoscere il potere risolutivo per vedere se questo
è maggiore della separazione delle due Stelle.
L'angolo di posizione (o P.A.) è la misura angolare di una linea immaginaria che attraversa le due Stelle
relativa al Nord. Ad esempio se la stella
P.A.
◦
= 90
e così via.
B è a Nord della A si ha P.A. = 0◦ , se la stella B è a Est della A si ha
Una lista delle Doppie più interessanti del nostro emisfero, visibili con un binocolo è riportata in tabella 2,
per una guida più completa si rimanda ai riferimenti [2, 3].
Designazione
γ And
γ Ari
ζ Cnc
η Cas
α Cen
β Cyg
α Gem
α Her
γ Leo
Lyr
β Sco
δ Ser
ζ UMa
Separazione (arcsec)
9.8
(A-B)
7.7
6.0
12.7
16.4
34.4
3.7
4.8
4.5
210.5 (AB-CD)
13.6 (A-C)
4.1
Ampia ottica
Tab. 2: Stelle doppie e multiple con separazione
Magnitudini
Note
2.3, 5.1, 5.5
3.8, 3.9
5.0, 6.2
3.5, 7.2
0.0, 1.4
3.0, 5.3
2.0, 3.0
3.5, 5.1
2.0, 3.1
4.7, 5.8;4.9, 5.2
2.6, 4.9
3.8, 4.8
2.1, 4.2
Multipla
> 300
Bianche
Gialla e rossa
Gialle
Gialla e blu
Blu e bianca
Gialle
Doppia doppia
Blu e bianca
Bianche
'Mizar', occhio nudo
e magnitudine (della B)
< 6.0
(fonte [1])
3 Ammassi Stellari (Star Clusters)
Gli Ammassi Stellari (in inglese Star Clusters) sono delle associazioni di stelle di varie forme composte principal-
Ammassi
Aperti (Open Clusters, OC, gura 2a) e Ammassi Globulari (Globular Clusters, GC, gura 2b). Attraverso un
mente da stelle calde e giovani (di colore Blu-bianco). Gli Ammassi di distinguono in due categorie:
binocolo questi gruppi di stelle possono apparire davvero molto spettacolari.
Gli ammassi sono designati con un codice o con il nome della stella più vicina ad essi (ad esempio
χ
Per) e
con il loro diametro angolare apparente (in gradi, minuti e secondi).
(a) Doppio ammasso Aperto nella costellazione di Perseo NCG884.
Fig. 2
(b) Ammasso globulare M13 nella costellazione di Hercules.
Riferimenti bibliograci
4
3.1 Ammassi Aperti (Open Clusters)
In tabella 3 è riportata la lista dei principali ammassi aperti visibili attraverso un binocolo.
Oggetto
Costellazione
Mag.
Diametro
Nome e Note
M6
Sco
M7
Sco
4.6
3.3
5.8
5.6
6.5
6.2
6.8
5.3
3.7
1.6
5.1
6.6
4.3
4.4
4.2
5.6
4.0
200
800
250
250
100
150
150
300
700
1200
200
750
180
180
280
200
1200
Praesepe
M34
Per
M35
Gem
M36
Aur
M37
Aur
M38
Aur
M39
Cyg
M44
Cnc
M45
Tau
NGC457
Cas
NGC752
And
NGC869
Per
NGC884
Per
NGC1981
Ori
NGC6633
Oph
Melotte 111
Com
Pleiades
h Per
χ
Per
Ammasso della Chioma di Berenice
Tab. 3: Ammassi aperti con magnitudine
< 7.0
(fonte [1])
Gli ammassi aperti sono solitamente irregolari nella forma e sono formati da stelle che hanno circa la stessa
età. A volte è molto dicile distinguere le stelle che appartengono all'ammasso dalle stelle che appaiono nel
campo stellare. Solitamente si risolvono molto bene le singole stelle anche con strumenti di modesta apertura.
3.2 Ammassi Globulari (Globular Clusters)
In tabella 4 è riportata la lista dei principali ammassi aperti visibili attraverso un binocolo.
Oggetto
Costellazione
Mag.
Diametro
M3
CVn
M4
Sco
6.2
5.6
5.7
6.6
6.7
5.8
6.2
5.1
6.5
6.4
160
260
170
150
150
170
120
240
140
110
M5
Ser
M10
Oph
M12
Oph
M13
Her
M15
Peg
M22
Sgr
M62
Oph
M92
Her
Tab. 4: Ammassi globulari con magnitudine
Nome e Note
Ammasso più spettacolare
3° più brillante
< 7.0
(fonte [1])
Gli ammassi globulari sono concentrazioni sferiche e dense di stelle che ne possono contenere no a milioni.
Sono molto antichi e si sono formati agli albori della storia della nostra galassia. Al contrario degli ammassi
aperti solo pochi sono osservabili con strumenti amatoriali, in particolare con un binocolo di modesta apertura.
La dierenza principale con gli ammassi aperti è che non si riescono a risolvere le singole stelle, ma si osserva
piuttosto una macchia di luce diusa di forma circolare.
Riferimenti bibliograci
[1] Practical Astronomy, Storm Dunlop, PHILIP'S
[2] Double Stars for Binoculars, an observing program, The Spirit of 33, 2000-1 Edition. Liberamente
scaricabile all'indirizzo:
http://www.alparavenna.it/Proposte%20Osservazione/proposteosservazione.htm
[3] Touring the Universe Through Binoculars: A Complete Astronomer's Guidebook, Philip S. Harrington,
The Wiley Science Editions, 1990
NGC869/884 Perseus Double Cluster
Mag
4.3 4.4
Dia
18’
Type
Open Clust.
M13 Hercules Globular Cluster
Mag
5.8
Dia
17’
Type
Glob. Clust.
Beta Cyg
R.A. (2000)
19 30.7
Dec (2000) Mag
+27 58
3.1 5.1
Sep
34"
PA
54 (1967)
Notes
Albireo
Zeta UMa
R.A. (2000)
13 23.9
Dec (2000) Mag
+54 56
2.3 4.0
Sep
709"
PA
71 (1966)
Notes
Alcor/Mizar