Splendori celesti
viaggio fotografico nelle bellezze del profondo
di Annalisa Ronchi

Una sagoma umana, Lucy, titubante e infreddolita
guarda il cielo terso e la la galassia Whirlpool (M 51)

Quando Lucy, l'australopiteco più famoso del mondo, fissò, 3 milioni e mezzo di anni fa, lo sguardo sulla volta celeste, probabilmente rimase impressionata, forse impaurita da tutte quelle piccole luci ma è anche verosimile che la curiosità si impadronì di lei, un impulso che ha permesso ai suoi discendenti di sopravvivere, di evolversi e di diventare ciò che siamo.

Forse Lucy collegò alcune di quelle luci in modo da formare qualcosa di conosciuto, un animale, un amico, un oggetto, ma certamente non immaginava neppure lontanamente ciò che noi, con i nostri potenti mezzi, siamo riusciti a vedere, sia nell'estremamente piccolo che nell'estremamente grande.

Ciò che mi propongo di fare è di presentare alcune cose incredibili che ci circondano, senza lasciare spazio al timore del “noi siamo così piccoli” o all'arroganza del “noi siamo gli unici, quindi è tutto nostro”.

Noi, infatti, siamo semplicemente il risultato di miliardi di anni di evoluzione di una piccolissima cellula dispersa nel mare primordiale di questo pianeta.

Prima di tutto lasciamo che lo sguardo vaghi nell'oscurità, e cerchiamo di individuare le principali costellazioni, frutto di un lungo e paziente lavoro dei popoli della Mesopotamia.

Oggi possediamo orologi, bussole, mappe, ma ben diversa era la situazione dell'uomo antico, per il quale l'osservazione del cielo era uno strumento potente di sopravvivenza e di sviluppo. Per facilitare la lettura di questo immenso manuale, le stelle sono state riunite in gruppi: le costellazioni.

Nelle società primitive il cielo stellato era infatti una carta geografica, un orologio, un calendario e al tempo stesso rappresentava la presenza di un potere soprannaturale, testimoniato dai mille e mille miti che ha ispirato.

Vale la pena precisare che, nella maggior parte dei casi, le stelle di una costellazione non hanno tra loro alcuna connessione reale, dato che la loro distanza da noi è notevolmente diversa ed è per un semplice gioco di prospettiva che sembrano vicine; prendiamo ad esempio la costellazione di Orione: Betelgeuse è distante 310 anni luce ^{(nota 1)}, Rigel 910, Mintaka 2300, ma sembrano tutte fare parte di un'unica figura.

I Babilonesi, tra le altre cose, erano anche riusciti a stabilire i tempi dei moti di rivoluzione dei pianeti nella sfera celeste, oltre ad accorgersi che il Sole, la Luna e i pianeti si muovono sempre nella stessa striscia di cielo (che divisero in dodici settori chiamati Kaspu, le nostre costellazioni dello zodiaco) inoltre si erano resi conto che la velocità dei pianeti non è sempre la stessa, ma varia lungo il loro percorso.

Diamo una rapida scorsa alle classiche dodici costellazioni dello zodiaco.

Normalmente si inizia con l'Ariete che fu una delle figure maggiormente venerate nelle civiltà antiche (in quanto civiltà dedite alla pastorizia). Questa costellazione non ha stelle molto brillanti ma dal 2.200 a.C. contiene l'equinozio di primavera, così che l'intersezione dell'eclittica e dell'equatore è da allora conosciuta come “Primo punto dell'Ariete”.

Quindi passiamo al Toro del quale è rappresentato soltanto il capo, il cui muso è formato dall'ammasso stellare a forma di V, noto come le Iadi, un ammasso di circa 200 stelle distanti 150 anni luce. Il suo occhio rosso scintillante è costituito dalla stella Aldebaran, una gigante rossa distante 68 anni luce e le punte delle lunghe corna sono rappresentate da b (beta) e z (zeta).
Oltre alle Iadi, il Toro contiene il celebre ammasso delle Pleiadi, formato da circa 250 stelle distanti da noi 415 anni luce. Vicino a z (zeta) si verificò l'esplosione della supernova, osservata nel 1054, che diede origine alla nebulosa del Granchio, M 1.

La costellazione dei Gemelli rappresenta una coppia di gemelli che si tengono per mano ed è formata da due file parallele di stelle delle quali solo le prime due sono particolarmente luminose e cioè Castore, a (alfa) Geminorum, distante 45 anni luce, la quale è in realtà una straordinaria stella multipla, con sei componenti, e Polluce, b (beta) Geminorum, che è una gigante arancione distante 85 anni luce.

Arriviamo al Cancro che è la meno luminosa delle dodici costellazioni dello zodiaco ma contiene l'interessante Ammasso del Presepe, formato da circa 75 stelle distanti 520 anni luce.

Il Leone è una delle poche costellazioni che somigliano alla figura che si suppone rappresentino (in questo caso un leone accovacciato, visto di profilo). È una costellazione vasta e brillante che contiene molte galassie interessanti, come M 65 ed M 66, una coppia di galassie spirale distanti 20 milioni di anni luce e M 95 con M 96, una coppia di galassie spirale distanti 22 milioni di anni luce. Regolo, la stella più brillante, è una stella bianco-azzurra distante 85 anni luce.

La Vergine è la seconda più grande costellazione del cielo e contiene il cosiddetto Ammasso della Vergine, distante 65 milioni di anni luce e comprendente 3.000 galassie, inoltre contiene la quasar più brillante, 3C 273 che, si calcola, disti da noi 3.000 milioni di anni luce! Spica è una stella binaria bianco-azzurra distante 260 anni luce.

La Bilancia è una piccola e debole costellazione “costruita” al tempo di Giulio Cesare dalle chele dello Scorpione.

Scorpius è la costellazione più simile al modello rappresentato. È una splendente costellazione situata in una zona molto ricca della Via Lattea. Il cuore è costituito da Antares, una supergigante rossa 300 volte più grande del Sole e distante 330 anni luce.

Nello Scorpione sono presenti numerose nebulose, sia diffuse che planetarie, tra cui la Nebulosa Insetto, una nebulosa definita bipolare, caratterizzata da molti deboli filamenti luminosi provenienti dalla zona centrale.

Il Sagittario era inizialmente rappresentato come un cacciatore nell'atto di scoccare una freccia, solo in epoca classica apparve la figura di un centauro armato di arco e freccia.
In questa costellazione si trova il centro della nostra Galassia, e quindi i campi stellari sono qui particolarmente ricchi. La principale attrazione del Sagittario sono i suoi ammassi e le sue nebulose, come la Nebulosa Laguna (M 8) distante 5.000 anni luce, la Nebulosa Ferro di Cavallo (M 17) e la Nebulosa Trifida (M 20).

Il Capricorno è raffigurato come un capro con la coda di pesce. Qui è presente M 30, un ammasso globulare distante 40.000 anni luce notevolmente denso al centro, con catene di stelle che si dipartono verso l'esterno.

L'Acquario contiene suo interno NGC 7009, una famosa nebulosa planetaria nota come Nebulosa Saturno, distante da noi 1.450 anni luce.

La costellazione dei Pesci, piuttosto debole, rappresenta due pesci legati per la coda. Sono qui presenti numerose galassie.

Le costellazioni sono quindi formate da stelle che il nostro occhio riunisce insieme.

Le stelle sono sfere di gas reso incandescente dall'energia derivante dalle reazioni nucleari che avvengono al loro interno, così come accade nel nostro Sole. Il colore delle stelle è vario e ci dà indicazioni riguardo alla temperatura della parte più esterna, cioè quella che vediamo, della stella stessa. Si va dalle stelle bianco-azzurre, con temperature tra i 30.000 ed i 60.000 gradi, alle stelle rossastre con temperature inferiori ai 3.000. Il nostro Sole è una stella bianco-gialla con una temperatura esterna di circa 6.000 gradi ed una temperatura interna valutata intorno ai 15.000.000 gradi

Le stelle possono essere solitarie o riunite in gruppi detti ammassi, come:

M 4 è un grande ammasso globulare presente nello Scorpione. È distante 7500 anni luce ed è uno degli ammassi più vicini a noi.

NGC 5139 o W (omega) Centauri, appunto nel Centauro, è l'ammasso globulare più grande e più brillante del cielo, tanto che nelle vecchie carte celesti era etichettato come stella. Dista da noi 16.000 anni luce.

M 45, meglio noto come Pleiades (le Pleiadi), è l'ammasso stellare più brillante e famoso di tutto il cielo, citato in ogni tempo, da Omero a D'Annunzio. Il nome è di origine greca e deriva da “plein”, cioè navigare, oppure da “pleios” cioè molti. Ad occhio nudo si possono vedere circa sette stelle, le quali sono Alcyone, h (eta), la più brillante, quindi troviamo Celaeno, Electra, Taygeta, Maia, Asterope, Merope, Atlas, Pleione, una stella con inviluppo esteso che emette anelli di gas a intervalli regolari, la cui luminosità fluttua imprevedibilmente. In realtà, dell'ammasso distante da noi 415 anni luce, fanno parte circa 250 stelle, comprese molte giganti blu, immerse in una debole luminosità, residuo della nube da cui si sono formate “soltanto” 50 milioni di anni fa.

L'unione di miliardi di stelle dà origine alle galassie, le quali hanno la forma di un disco con il centro rigonfio. La forma può essere varia, alcune sono di forma ellittica, altre sono spiralate, spesso con due spire concentriche le cui braccia si protendono all'esterno.

M 104, più conosciuta come Galassia Sombrero, si trova al confine tra le costellazioni della Vergine e del Corvo.

M 51 è la Galassia Whirlpool (vortice), una galassia spirale distante 14 milioni di anni luce, con una galassia satellite, più piccola, all'estremità di uno dei suoi bracci.

M 31 (NGC 224) è la Galassia di Andromeda, una galassia spirale distante 2,2 milioni di anni luce. È visibile a occhio nudo come una macchia ovale, una sorta di chicco di riso. L'accompagnano due galassie satelliti, M 32 (NGC 221), la più brillante e NGC 205, più grande della precedente ma meno luminosa.

M 101, sopra la parte terminale del timone del Grande Carro in Ursa Major, è una galassia spirale molto estesa vista frontalmente con numerosi bracci principali.

M 83 (NGC 5236) è una galassia spirale vista di faccia, presente in Idra.

M 74 (NGC 628) è una galassia spirale in Pesci con bracci piuttosto aperti distante 22,5 milioni di anni luce.

M 77 (NGC 1068) è una piccola galassia spirale che si trova vicino a d (delta) Ceti, quindi in Balena. È classificata come galassia di Seyfert, un tipo di galassie spirali con un nucleo brillante, ed è una radiosorgente.

M 33 (NGC 598) in Triangolo, è una galassia spirale distante 3,6 milioni di anni luce che fa parte del Gruppo Locale, il gruppo di una trentina di galassie a cui appartiene anche la Via Lattea.

NGC 253 in Sculptor, distante circa 9 milioni di anni luce, è una galassia spirale vista di profilo.

Tutti i corpi celesti visibili dalla Terra senza l'aiuto di grandi strumenti, fanno parte della Via Lattea.

È ovviamente difficile conoscere esattamente la forma della galassia di cui facciamo parte ma si ritiene che essa sia costituita da un disco schiacciato (del diametro di circa 100.000 anni luce) con un rigonfiamento centrale, detto Bulge (del diametro di circa 10.000 anni luce), dal quale partono due bracci principali (il braccio del Perseo, che si trova a 8.000 anni luce da noi verso l'esterni, e il braccio del Sagittario a circa 6.000 anni luce da noi verso il centro) nonché bracci minori (come il braccio di Orione, nella cui parte più interna si trova la nostra stella) che si snodano a spirale lungo il disco.

Oltre alle stelle, nella Via Lattea sono presenti i corpi più spettacolari del cielo, oggetti che Lucy non poteva vedere ad occhio nudo ma della vista dei quali oggi noi possiamo godere, le nebulose.

Le nebulose sono costituite da ammassi di gas frammiste a particelle di polveri. Talvolta appaiono come nubi luminescenti, luminosità dovuta o alla luce diffusa delle stelle vicine, e allora si parla di “nebulose a riflessione”, o è luce emessa dal gas che le costituisce, eccitato dalla radiazione ultravioletta di stelle calde vicine, e allora si parla di “nebulose ad eccitazione”. Può anche accadere che siano presenti entrambi i fenomeni. Altre volte si presentano come “nebulose oscure”, aggregati di materia fredda e opaca che, nascondendo alla vista le stelle di fondo, appaiono come regioni scure, vuote di stelle.

NGC 2237, la Nebulosa Rosetta, è un guscio di gas che circonda l'ammasso stellare NGC 2244. Le due stelle più luminose scaldano e ionizzano il gas della nebulosa provocando la caratteristica emissione di luce rossa dell'idrogeno ionizzato. Le stelle dell'ammasso vengono considerate molto giovani, forse di età inferiore a 500.000 anni. Nebulosa e ammasso stellare distano circa 4.500 anni luce.

NGC 7000 nel Cigno, la Nebulosa Nord America, è una nube di gas luminoso di forma simile a quella del continente nordamericano. Il “Golfo del Messico” è formato da una nebulosa oscura. Si trova a una distanza di circa 1.550 anni luce, simile a quella di Deneb, con cui potrebbe essere associata.

La costellazione di Orione è uno scrigno colmo di oggetti interessanti, tra questi la famosissima M 42, la grande Nebulosa di Orione che con NGC 1973 costituisce la parte centrale della spada del gigante, la quale si snoda verticalmente a partire dalla cintura. Si tratta di una gigantesca nebulosa ad emissione, costituito di gas e polveri visibile ad occhio nudo, malgrado sia distante da noi 1.300 anni luce, per la sua estensione ed è illuminata dal sistema di stelle denominato “il Trapezio” e la sua luce è dovuta principalmente proprio alla fluorescenza prodotta dalla radiazione ultravioletta emessa da queste stelle. Le sue dimensioni reali appaiono essere di circa 15 anni luce di diametro, quindi più di ventimila volte le dimensioni del Sistema Solare.

Vicino è presente NGC 2024, la Nebulosa Fiamma, un'area splendente di gas che circonda la stella z (zeta) Orionis.

NGC 7023 in Cefeo è un buon esempio di nebulosa “bozzolo” polverosa: in essa una o più stelle appena formatesi illuminano un involucro di polvere e gas.

M 20 (NGC 6514), la Nebulosa Trifida, è una nube luminosa di gas che mostra al centro una stella doppia chiamata HN 40, probabilmente nata da essa.

M 8 (NGC 6523), la Nebulosa Laguna, insieme alla precedente si trova nel Sagittario. La Nebulosa Laguna, distante da noi circa 5.000 anni luce, circonda l'ammasso stellare NGC 6530.

NGC 2070, la Nebulosa Tarantola, presente in Dorado, nell'emisfero Australe, è una nube di idrogeno dal diametro di circa 1.000 anni luce nella Grande Nube di Magellano, una delle due galassie satelliti della Via Lattea.

M 16 (NGC 6611), distante circa 8.000 anni luce, è la Nebulosa Aquila in Serpens, una spettacolare combinazione di un ammasso stellare e di una nube di gas, con infiltrazioni di polvere e gas freddi e scuri.

NGC 2264 nell'Unicorno, distante circa 3.000 anni luce, è un'altra combinazione di un ammasso stellare formato da circa 20 stelle e di una nebulosa (Nebulosa Cono).

Quindi ecco la nebulosa oscura più famosa, situata a sud di z (zeta) Orionis, la famosa Nebulosa Testa di Cavallo (Barnard 33), una protuberanza di materia scura dalla caratteristica forma di “cavallo degli scacchi” davanti alla fioca luminosità della nebulosa IC 434.

Le nebulose, che hanno la peculiarità di contrarsi, crescere di temperatura e dar vita a protostelle, le quali evolvono poi in stelle, possono quindi essere considerate come culle di stelle.

Le stelle quindi nascono all'interno di questi ammassi di gas e polveri, e vivono finché hanno a disposizione del combustibile che alimenta le reazioni nucleari che avvengono al loro interno.

Al termine del loro ciclo vitale alcune stelle si spengono lentamente e tranquillamente, mentre altre, le cosiddette “supernove”, raggiungono il massimo splendore con un'esplosione che scaglia nello spazio quasi tutta la materia di cui sono formate. Mentre gli strati atmosferici esterni si espandono, il nucleo della stella, caldissimo e densissimo, li eccita e li ionizza, mostrandoci splendide immagini.

Queste “nebulose planetarie”, dette così perché la loro forma (quasi sempre sferica) simula la forma di un pianeta, hanno una rappresentante famosa, M 1 (NGC 1952), la Nebulosa Granchio, della quale si conosce esattamente l'età. Gli astronomi di corte cinesi riportarono nelle loro cronache una “stella ospite” nei pressi di z (zeta) Tauri il 4 luglio 1054. La stella brillò così luminosa da poter essere osservata in pieno giorno per ben 23 giorni.

I delicati cirri della Nebulosa Velo nel Cigno, che si stanno lentamente allontanando da migliaia di anni, sono i tenui resti di una stella esplosa. NGC 6992 è la parte più brillante, NGC 6960 è l'arco più debole.

M 57 (NGC 6720), la Nebulosa ad Anello, è una famosa nebulosa planetaria distante 4.100 anni luce presente in Lyra.

Esplorando con un binocolo al confine tra Sagitta e Vulpecola, si incontra M 27, la Nebulosa Dumbbell, una delle più spettacolari vedute del cielo.

M 97 (NGC 3587), distante 2.600 anni luce, è chiamata comunemente Nebulosa Civetta.

IC 418 simile al disegno fatto con uno spirografo. In questa immagine a falsi colori, il rosso indica le emissioni di azoto ionizzato (il gas più freddo della nebulosa), il giallo mostra le emissioni di idrogeno ed il blu le tracce di ossigeno ionizzato (il gas più caldo, prossimo alla stella centrale).

Gli astri hanno simboleggiato una raccolta di storie per vincere le paure della notte, rappresentando il maggiore patrimonio dell'immaginazione dell'uomo. Conoscendo i voli del pensiero umano stimolati “solo” dalle stelle, è impensabile cosa i nostri antenati avrebbero potuto escogitare dopo aver visto ciò che oggi possiamo osservare.

La stella della vita bruci
nel fuoco della speranza
e porti raggi luminosi
nelle tenebre notturne,
per il giorno venturo.
[Scintille, Tagore]

Un ringraziamento speciale a Noemi,
resta sempre come sei,
continua il tuo cammino con coraggio e con un sorriso gioioso.

NOTA a “Splendori celesti: viaggio fotografico nelle bellezze del profondo”

(1) - È utile ricordare che l'unità di misura astronomica “anno luce” (a.l.) è la distanza percorsa da un raggio di luce in un anno. La luce si muove con un velocità di 299.792,458 chilometri al secondo, per cui un anno luce equivale a 9,461 milioni di milioni di chilometri.

Monografia n.64-2001/7

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