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 - astro@progetto-comune.it 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 2 Stelle Doppie (Double Stars) 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 50mm 9.8 80mm 11 60mm 10.5 100mm 12 70mm 10.8 150mm 13.4 (a) Magnitudine visuale limite per diverse aperture. Apertura Risoluzione Apertura Risoluzione 50mm 2.3 80mm 1.5 60mm 2.2 100mm 1.2 70mm 1.6 150mm 0.8 (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: sep = 116 (1) D dove sep è la separazione in secondi d'arco dei due oggetti e 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 34.4 e magnitudini A = 3.0 e B = 5.3. Le due stelle mostrano colori ben distinti (Giallo e Blu). (Separation) e angolo di posizione (Position Angle, P.A.) sono i due parametri usati per indicare un sistema binario di stelle. (b) Separazione Fig. 1 Ci sono tre tipi di Stelle Doppie (o Binarie) che sono visibili attraverso un binocolo (e altri strumenti ottici): sono due o più stelle che eettivamente orbitano tra loro nello spazio. La stella più brillante è normalmente indicata con la lettera A, mentre la seconda è indicata con B. Se ci sono altre stelle meno brillanti nel sistema si indicano con C, D, ecc. Binarie visuali
3 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 ottiche 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. Binarie a eclisse Le stelle doppie sono sempre indicate con la loro separazione e angolo di posizione (gura 2). La separazione è semplicemente la distanza angolare apparente tra la Stella primaria A e la compagna B ed è espressa solitamente 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 B è a Nord della A si ha P.A. = 0, se la stella B è a Est della A si ha P.A. = 90 e così via. 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 Separazione (arcsec) Magnitudini Note γ And 9.8 (A-B) 2.3, 5.1, 5.5 Multipla γ Ari 7.7 3.8, 3.9 Bianche ζ Cnc 6.0 5.0, 6.2 - η Cas 12.7 3.5, 7.2 Gialla e rossa α Cen 16.4 0.0, 1.4 Gialle β Cyg 34.4 3.0, 5.3 Gialla e blu α Gem 3.7 2.0, 3.0 Blu e bianca α Her 4.8 3.5, 5.1 - γ Leo 4.5 2.0, 3.1 Gialle ɛ Lyr 210.5 (AB-CD) 4.7, 5.8;4.9, 5.2 Doppia doppia β Sco 13.6 (A-C) 2.6, 4.9 Blu e bianca δ Ser 4.1 3.8, 4.8 Bianche ζ UMa Ampia ottica 2.1, 4.2 'Mizar', occhio nudo Tab. 2: Stelle doppie e multiple con separazione > 3 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 principalmente da stelle calde e giovani (di colore Blu-bianco). Gli Ammassi di distinguono in due categorie: Ammassi Aperti (Open Clusters, OC, gura 2a) e Ammassi Globulari (Globular Clusters, GC, gura 2b). Attraverso un 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. (b) Ammasso globulare M13 nella costellazione di Hercules. Fig. 2
4 Riferimenti bibliograci 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 4.6 20 M7 Sco 3.3 80 M34 Per 5.8 25 M35 Gem 5.6 25 M36 Aur 6.5 10 M37 Aur 6.2 15 M38 Aur 6.8 15 M39 Cyg 5.3 30 M44 Cnc 3.7 70 Praesepe M45 Tau 1.6 120 Pleiades NGC457 Cas 5.1 20 NGC752 And 6.6 75 NGC869 Per 4.3 18 h Per NGC884 Per 4.4 18 χ Per NGC1981 Ori 4.2 28 NGC6633 Oph 5.6 20 Melotte 111 Com 4.0 120 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 Nome e Note M3 CVn 6.2 16 M4 Sco 5.6 26 M5 Ser 5.7 17 M10 Oph 6.6 15 M12 Oph 6.7 15 M13 Her 5.8 17 Ammasso più spettacolare M15 Peg 6.2 12 M22 Sgr 5.1 24 3 più brillante M62 Oph 6.5 14 M92 Her 6.4 11 Tab. 4: Ammassi globulari con magnitudine < 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) Dec (2000) Mag Sep PA Notes 19 30.7 +27 58 3.1 5.1 34" 54 (1967) Albireo Zeta UMa R.A. (2000) Dec (2000) Mag Sep PA Notes 13 23.9 +54 56 2.3 4.0 709" 71 (1966) Alcor/Mizar