Le Pleiadi (ovvero M 45 del Catalogo di Charles Messier) sono un ammasso aperto visibile nella costellazione del Toro. Questo ammasso, piuttosto vicino (circa 440 anni luce), conta diverse stelle visibili ad occhio nudo; anche se dagli ambienti cittadini solo cinque o sei delle stelle più brillanti sono visibili, mentre da un luogo più buio se ne possono contare fino a dodici. Tutte le sue componenti sono circondate da leggere nebulose a riflessione, osservabili specialmente in fotografie a lunga esposizione prese con telescopi di dimensione ragguardevole.
I membri visibili delle Pleiadi sono stelle blu o bianche, molto luminose; l’ammasso conta in realtà centinaia di altre stelle, la gran parte delle quali sono troppo deboli per essere visibili ad occhio nudo. Le Pleiadi sono un ammasso giovane, con un’età stimata di circa 100 milioni di anni, e una vita prevista di soli altri 250 milioni di anni, a causa della sua bassa densità.
A causa della loro brillantezza e vicinanza fra loro, le stelle delle Pleiadi sono note fin dall’antichità: Omero le citava, come pure Tolomeo ed altri autori dell’età classica.
L’ammasso delle Pleiadi si trova a nord dell’equatore celeste, dunque nell’emisfero boreale; l’ammasso domina, nell’emisfero nord, il cielo serale dalla metà dell’autunno all’inizio della primavera.
Come abbiamo accennato le Pleiadi appaiono come un fitto gruppetto di astri molto vicini fra loro, di colore azzurro. Ad occhio nudo si possono scorgere, fuori dalle aree urbane, fino a una dozzina di componenti, sebbene le più appariscenti siano otto (cinque o sei in un cielo moderatamente inquinato). Al binocolo si ha la visuale migliore: l’ammasso appare completamente risolto in stelle, le quali da otto diventano alcune decine; si può inoltre notare che molte di quelle che ad occhio nudo sembravano stelle singole appaiono ora disposte in coppia o in piccoli gruppi.
La prominenza delle Pleiadi nel cielo notturno (nel cielo invernale nell’emisfero boreale e nel cielo estivo nell’emisfero australe) le ha rese importanti in molte culture. Nella mitologia greca, le Sette Sorelle erano tradizionalmente chiamate Asterope, Merope, Elettra, Maia, Taigete, Celaeno e Alcyone. Questi nomi sono oggi assegnati a singole stelle dell’ammasso. Erano, secondo la mitologia, figlie di Atlante e Pleione, anch’essi rappresentati da stelle nell’ammasso. Secondo una delle versioni del mito, le Pleiadi si uccisero dopo la morte delle sorelle, le Iadi. In tutte le versioni , comunque, il destino delle Pleiadi è quello di diventare stelle. Le Iadi erano ninfe dei boschi, figlie di Atlante e sorelle, appunto, delle Pleiadi. Furono tramutate il astri da Zeus e poste in cielo di fronte alla costellazione del Toro.
Il primo riferimento alle Pleiadi in un’opera letteraria conosciuto è proprio una citazione di Esiodo, risalente circa al XI secolo a.C. Omero ne fa poi menzione nell’Odissea, mentre nella Bibbia compaiono addirittura tre riferimenti.
Una piccola curiosità: in Giappone, le Pleiadi sono conosciute come Subaru (parola conosciuta anche in Occidente grazie alla nota casa automobilistica, ma di cui molti ignorano il significato).
Abbiamo visto che Charles Messier inserì l’ammasso come M 45 nel suo catalogo, L’inserimento di quest’oggetto, come pure dell’Ammasso del Presepe e della Nebulosa di Orione, nel suo catalogo è effettivamente un fatto strano, dato che tutti gli altri oggetti sono molto più deboli e che le intenzioni del Messier erano quelle di compilare un catalogo di oggetti che potevano essere scambiati per comete. Probabilmente ciò è dovuto al fatto che egli si sentiva in competizione con Nicolas Louis de Lacaille, che nel 1755 aveva compilato un catalogo con 42 oggetti.
L’ammasso, il cui nucleo ha un raggio di circa 8 anni luce, contiene più di 1000 membri, statisticamente confermati. È dominato da stelle blu calde e giovani. La disposizione delle stelle più luminose ricorda la forma dell’Orsa maggiore e dell’Orsa minore. Si stima che l’ammasso contenga 800 masse solari.
L’ammasso contiene numerose nane brune, oggetti con meno dell’8% circa della massa del Sole, non abbastanza massicci da innescare reazioni di fusione nucleare nei loro nuclei e diventare stelle luminose. Esse possono rappresentare fino al 25% della popolazione totale dell’ammasso, anche se contribuiscono meno del 2% della massa totale. Gli astronomi hanno compiuto grandi sforzi per trovare e poter analizzare nane brune nelle Pleiadi e in altri giovani ammassi, perché in questi ambienti sono ancora relativamente brillanti e osservabili, mentre le nane brune degli ammassi più vecchi sono ormai affievolite e molto più difficili da studiare.
Nell’ammasso delle Pleiadi sono presenti anche alcune nane bianche. Data la giovane età dell’ammasso, ci si aspetta che le stelle della sequenza principale non abbiano avuto il tempo di evolvere in nane bianche, processo che richiede diversi miliardi di anni. Si ritiene che le progenitrici delle nane bianche siano state stelle massicce in sistemi binari. I trasferimenti di massa dalla stella di massa superiore, durante la sua rapida evoluzione, alla compagna, sarebbero risultati in un percorso più rapido per la formazione di una nana bianca.
Secondo degli studi condotti nel 2007 col Telescopio Spaziale Spitzer e col Gemini Observatory delle Hawaii, è emerso che dei pianeti di tipo terrestre sarebbero in formazione o si siano formati attorno ad una delle componenti dell’ammasso, HD 23514, come risultato di una catastrofica collisione fra eventuali proto pianeti; gli astronomi hanno analizzato le emissioni dalle particelle di polveri in orbita attorno alla stella ed hanno concluso che la spiegazione più probabile è che le particelle siano residui di uno scontro violento di pianeti o embrioni
In condizioni osservative ideali, alcune tracce di nebulosità compaiono in fotografie a lunga esposizione e possono essere viste attorno all’ammasso. Questo tipo di nebulosa è chiamato nebulosa a riflessione ed appare brillante a causa della riflessione della luce di una stella luminosa e calda da parte della polvere presente nella nebulosa.
Nel caso delle Pleiadi, si tratta di un sistema complesso di nebulose a riflessione; le più luminose sono state catalogate anche dal Catalogo NGC e dai suoi Index. In particolare, si tratta di NGC 1435, che avvolge la stella Merope, e IC 1990, a nord dell’ammasso. NGC 1432 fa da sfondo alle stelle più occidentali delle Pleiadi, ciascuna delle quali ha nelle vicinanze dei veli nebulosi più brillanti; Ced 19 è la sigla per questi frammenti, catalogati da Ced 19a a Ced 19q. La nebulosa di Alcione è nota anche come vdB 23, quella di Elettra come vdB 20 e quella di Maia come vdB 21.
Era stato inizialmente pensato che la polvere potesse essere un rimasuglio del processo di formazione dell’ammasso; ma all’età di 100 milioni di anni, quella generalmente accettata per le Pleiadi, quasi tutta la polvere originariamente presente dovrebbe essere stata ormai dispersa dalla pressione di radiazione già da molto tempo. Sembra, piuttosto, che l’ammasso stia transitando attraverso una regione di mezzo interstellare particolarmente polverosa; la prova che l’ammasso e la nebulosa non siano legate da una comune origine risiede nel fatto che possiedono una diversa velocità radiale.
Componenti principali dell’ammasso aperto
Alcione (Eta Tauri) è un sistema stellare; si tratta della stella più luminosa dell’ammasso . La componente primaria, Alcione A, è una gigante azzurra con una magnitudine apparente di 2,85; è una binaria ad eclisse e la separazione fra le due componenti è pari alla distanza che intercorre fra il Sole e il pianeta Giove. Ha una luminosità di 1400 volte superiore a quella del Sole ed una temperatura di 13000 K; il tipo spettrale è B7 IIIe, ossia è una gigante blu che presenta linee di emissione. Possiede una massa di circa 7 masse solari, con un raggio quantificato in 8 raggi solari. La sua alta velocità di rotazione, pari a 215 km/s, ha creato un disco di gas orbitante attorno alla stella stessa all’altezza dell’equatore.
Questa coppia è orbitata da tre compagne: Alcione B e Alcione C sono entrambe delle stelle bianche di sequenza principale di diciottesima magnitudine; Alcione D è invece una nana bianco-gialla di classe spettrale F, a 191 secondi d’arco dalla primaria, e possiede una magnitudine di 8,7. Alcione C è classificata come variabile Delta Scuti e la sua luminosità varia da 8,25 a 8,30 in un periodo di 1,13 ore.
Atlante (27 Tauri, secondo la nomenclatura di Flamsteed) è un sistema stellare triplo (magnitudine apparente +3,62); il suo nome proprio deriva dalla figura mitologica del titano Atlante, il padre delle Pleiadi mitologiche. La componente primaria, Atlante A, è una gigante blu di tipo spettrale B con una magnitudine apparente pari a 3,62; è in realtà una binaria spettroscopica con componenti di magnitudine 4,1 e 5,6, con un’orbita di periodo pari a 1250 giorni. La più brillante delle due è una gigante blu di tipo spettrale B8III, che possiede una luminosità 940 volte quella del Sole ed una temperatura superficiale di 12.300 K. Come molte altre stelle di classe B, Atlante possiede una rotazione molto rapida, con una velocità di almeno 212 km/s.
È presente pure una terza compagna di magnitudine 6,8, nota come Atlante B, ad una separazione pari a circa 52 UA. È una stella bianca che completa la propria orbita ogni 150 anni circa.
Elettra (17 Tauri) è la terza stella più brillante dell’ammasso in termini relativi (magnitudine apparente 3,72). Elettra appartiene alla classe spettrale B6III ed è pertanto una gigante blu, ossia una stella in fase di dilatazione a causa dell’espansione che sta iniziando a subire per il progressivo esaurimento della scorta di idrogeno nel suo nucleo.
La sua luminosità assoluta è pari a 1225 volte quella del Sole, a causa dell’alta temperatura superficiale della stella, quantificata in 14.000 K. Con un raggio 6 volte quello della nostra stella, è una delle quattro stelle giganti dell’ammasso.
Elettra compie una rotazione sul proprio asse con una velocità di circa 170 km/s, completandone una in meno di 1,75 giorni. Come altre stelle delle Pleiadi, è circondata da un disco circumstellare di materia espulsa, il che la rende una stella Be. La sua massa è stimata in 5 masse solari, e la sua età sarebbe di 130 milioni di anni.
Sono state registrate storicamente alcune occultazioni perfette di questa stella ad opera dei pianeti del Sistema Solare e della Luna; l’ultimo di questi eventi avvenne il 9 maggio 1841 ad opera del pianeta Venere.
A partire dal suo spettro e grazie ad alcune osservazioni condotte durante un’occultazione dell’astro da parte della Luna, è stato possibile comprendere che Elettra è una stella binaria stretta. La sua compagna, probabilmente una stella bianca di sequenza principale, orbita a 0,8 UA dalla gigante blu con un periodo di 100,46 giorni.
Maia (20 Tauri) è una stella di colore azzurro e di classe spettrale B8III, con una magnitudine apparente di 3,87.
Merope (23 Tauri) è una stella subgigante di classe spettrale B, corrispondente ad un colore azzurro intenso; la sua magnitudine apparente è pari a 4,14. Possiede una luminosità 630 volte superiore a quella del Sole e la sua temperatura superficiale si aggira sui 14000 K; la sua massa è circa 4,5 volte quella solare ed ha un raggio oltre 4 volte superiore. È classificata come una stella variabile Beta Cephei, con una escursione di 0,01 magnitudini.
La nebulosità che circonda Merope, NGC 1435 è parte del grande complesso di polveri in cui le Pleiadi si trovano ora a transitare; un’altra nebulosa nei pressi è IC 349.
Taigete (19 Tauri) è una stella binaria. La componente primaria, Taigete A, è una stella azzurra di classe spettrale B subgigante, con una magnitudine apparente pari a 4,30; in realtà si tratta di un sistema binario spettroscopico le cui componenti sono di magnitudine 4,6 e 6,1. La loro separazione è di 0,012 secondi d’arco e il periodo orbitale si aggira sui 1313 giorni. Esiste anche una terza compagna, Taigete B, più distante e di ottava magnitudine.
Pleione (28 Tauri) è una stella nana bianco-azzurra di sequenza principale di classe spettrale B, con una magnitudine apparente pari a 5,05. È anche una stella variabile, del tipo Gamma Cassiopeiae, con escursioni che vanno dalla magnitudine 4,77 alla 5,50; questa caratteristica ha fatto in modo che le venisse assegnata anche una sigla di stella variabile, BU Tauri.
Pleione è anche una stella binaria spettroscopica, con un periodo orbitale della compagna stimato in 218 giorni, ad una distanza dalla principale di circa 24 UA. La separazione visuale tra le 2 componenti è di 0,2 secondi d’arco.
Celeno (16 Tauri) è una stella subgigante azzurra di classe spettrale B, con una magnitudine apparente pari a 5,45. È avvolta da una densa nebulosa a riflessione, parte del complesso di polveri che le Pleiadi stanno attraversando in questa epoca.
Asterope è una stella doppia. Le due componenti sono isibili ad occhio nudo come una sola stellina minuta di quinta magnitudine, un semplice binocolo già consente di notare che si tratta in realtà di due stelle ben distinte: Asterope I, (21 Tau), è la più brillante delle due, e si presenta come una stella azzurrina di magnitudine 5,76, mentre Asterope II, (22 Tau), appare di un colore leggermente più biancastro e un po’ meno luminosa, essendo di magnitudine 6,43. La separazione delle due componenti, che non costituiscono una coppia fisica, è pari a 0,04°.
E veniamo alle Iadi, un celeberrimo e brillante ammasso aperto visibile nella costellazione del Toro. Di fatto, rappresentano la testa dell’animale indicato dalla costellazione. Si tratta dell’ammasso aperto più vicino a noi.
Il gruppo delle Iadi si distingue con grande facilità anche ad occhio nudo: nel cielo dell’inverno boreale si presenta molto alto sopra l’orizzonte e appare come un grande addensamento di stelle disposte a formare una sorta di grande “V”; la sua stella apparentemente più luminosa è la gigante rosso-arancio Aldebaran, in realtà l’unica fra le stelle visibili in questa direzione a non appartenere fisicamente all’ammasso, in quanto più vicina a noi. Lo strumento più indicato in assoluto per la sua osservazione è il binocolo, che consente di risolvere completamente l’ammasso, rivelandone tutte le sue componenti, nonché di comprenderlo interamente nella visuale.
Il gruppo delle Iadi è noto fin dalle epoche più remote; il suo nome attuale risale però all’epoca dell’Antica Grecia, quando, attorno al 1000 a.C., fu menzionato in alcuni testi. Secondo la mitologia greca, le Iadi erano le ninfe figlie di Atlante, il titano condannato a trasportare il globo terrestre sulle sue spalle per l’eternità, ed Etra; dall’unione fra Atlante e Pleione erano nate le ninfe Pleiadi, pertanto i due gruppi di ninfe erano sorellastre, avendo il padre in comune. Non a caso dunque, i Greci chiamarono con questi due nomi due ammassi di stelle posti a breve distanza l’uno dall’altro.
L’ammasso delle Iadi è il più vicino alla Terra, 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 (si trova a circa metà strada tra noi e l’ammasso); senza contare Aldebaran, ci sono circa 300 stelle che sono membri accertati o probabili dell’ammasso. La maggior parte di queste non sono visibili ad occhio nudo, ma si mostrano bene anche in un piccolo binocolo.
Le quattro stelle più brillanti delle Iadi sono tutte giganti rosse che hanno iniziato la loro vita come massicce stelle di classe A e sono poi evolute 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, δ, ε e θ Tauri.
Le stelle delle Iadi sono associate tra di loro, nel senso che si stanno muovendo approssimativamente nella stessa direzione e alla stessa velocità all’interno della Via Lattea; apparentemente si stanno muovendo ad una velocità di circa 46 km/s verso un punto situato alcuni gradi ad est della brillante stella Betelgeuse. Ripercorrendo all’indietro il loro movimento, si scopre che le Iadi si trovavano molto più vicine al Sole in un periodo stimato intorno agli 1,1 milioni di anni fa, e che le componenti dell’ammasso si trovavano tutte all’incirca in un singolo punto 600 milioni di anni fa, un risultato spiegato dalla teoria, comune per un ammasso aperto, che si siano formate dalla stessa nebulosa. Questo moto comune fu dimostrato solo nel 1908 dall’astronomo Lewis Boss. Le stelle del Presepe, un altro ammasso aperto nelle vicinanze, potrebbero anch’esse essere legate all’ammasso delle Iadi.
Gran parte delle stelle delle Iadi 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.
Sette sorelle
Per la mitologia greca erano sette sorelle, ninfe delle montagne figlie di Atlante e Pleione. Per gli astrofisici oggi sono un ammasso stellare che conta oltre 1000 astri. Sono le Pleiadi, splendido oggetto celeste che scintilla brillantissimo nel cielo di novembre e che rimarrà ben visibile per tutto l’autunno e l’inverno. Già alto in prima serata verso est, questo caratteristico gruppo di astri è situato nella costellazione del Toro. Ad occhio nudo e in assenza di luci o inquinamento luminoso, è possibile contare tra 6 e 8 stelle dell’ammasso, ma già con un semplice binocolo se ne individuano alcune decine. Dal punto di vista astronomico, le Pleiadi sono un ammasso stellare aperto – dove tutti gli oggetti che lo compongono si sono formati dalla stessa nube proto stellare — che ha un raggio del suo nucleo centrale di circa 4 anni luce e dista da noi poco più di 400 anni luce. Può sembrare sorprendente ma l’estensione delle Pleiadi è davvero elevata: basti pensare che la sua ampiezza apparente equivale a quattro volte il diametro della luna piena. Un’altra particolarità di questo ammasso è la sua età, relativamente giovane in termini astronomici: circa cento milioni di anni. Nonostante ciò, le previsioni degli astrofisici non prospettano una lunga vita per questo ammasso, che dovrebbe disgregarsi (per effetto di interazioni gravitazionali con altri oggetti celesti massicci come gruppi di stelle o nebulose), nell’arco di qualche centinaio di milioni di anni.
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