Gruppo Astrofili Polesani

Cosa sono

Le stelle doppie sono ciò che il nome suggerisce, cioè coppie di stelle che appaiono vicine. Se le stelle sono più di due si parla di stelle multiple o sistemi stellari, sebbene si usi frequentemente il termine “stella doppia” in tutti i casi in cui si osservino due o più stelle vicine.

Il fatto che due stelle appaiano vicine se osservate dalla Terra non significa che lo siano veramente: potrebbero infatti trovarsi a distanze diverse da noi, e apparire vicine solo per un effetto di prospettiva; si parla in questo caso di stelle doppie (multiple) prospettiche. Messier 40 è un esempio di stella doppia prospettica.

In altri casi, invece, le componenti di un sistema stellare sono veramente vicine tra loro, e risentire dell’attrazione gravitazionale reciproca. Si parla in questo caso di stelle doppie (multiple) fisiche. Naturalmente, il termine “vicine” va inteso in senso astronomico: le componenti dei sistemi stellari sono spesso distanti decine o centinaia di Unità Astronomiche l’una dalle altre (1 UA = circa 150 milioni di Km); di conseguenza, tra una componente e l’altra potrebbe essere contenuto più volte l’intero sistema solare! Più di metà delle stelle visibili a occhio nudo sono doppie o multiple.

Le caratteristiche di un sistema multiplo che sono interessanti per gli astrofili sono:

• Il numero di componenti osservabili: la maggior parte dei sistemi multipli hanno due componenti osservabili al telescopio, sebbene ce ne potrebbero essere altre non visibili. Esistono poi stelle in cui si distinguono tre (es., Beta Monocerotis) o più (es., Theta Orionis) componenti.
• La separazione tra le componenti: se le componenti sono troppo vicine potrebbero apparire come un unico punto luminoso. Un telescopio amatoriale di buona qualità dovrebbe riuscire a mostrare stelle separate da almeno 2 secondi d’arco (vedi oltre).
• Il colore e la luminosità delle componenti: le componenti di un sistema multiplo possono avere circa la stessa luminosità apparente, oppure luminosità diversa. Possono inoltre avere colori diversi, il che le rende ancora più appariscenti alla vista.

Le componenti di un sistema stellare sono in orbita l’una intorno alle altre; in base alla loro distanza, completare un’orbita può richiedere pochi giorni o migliaia di anni. Anche le orbite attorno al centro di massa possono essere piuttosto complicate, come mostra la figura seguente in cui sono illustrate le componenti del sistema di Castore, una stella sestupla nella costellazione dei Gemelli.

Castore è composto da tre coppie (sei stelle in totale); le coppie si chiamano Castore A, B, C, e le singole componenti di ciascuna coppia sono indicate come Aa, Ab, Ba, Bb, Ca, e Cb. Castore Aa e Ba sono quelle più grandi e brillanti, di dimensioni leggermente superiori a quelle del nostro Sole; come vedremo sotto, si possono separare anche con un telescopio amatoriale. Le coppie A e B orbitano l’una attorno all’altra in circa 459 anni.

Le componenti di ogni coppia sono in orbita l’una attorno all’altra; la coppia A è a sua volta in orbita attorno alla coppia B; infine, la coppia C è in orbita attorno al centro di massa della coppia AB.

Osservare le stelle doppie

La sfida di chi osserva le doppie è riuscire a separare le componenti, cioè distinguere i puntini che le compongono. La separazione apparente tra le componenti di un sistema multiplo è la distanza in secondi d’arco tra le componenti; un secondo d’arco corrisponde a 1/3600 di grado, che è l’angolo sotteso da una moneta da 2€ alla distanza di 5 Km. Si può immaginare quanto sia importante avere uno strumento di buona qualità. In generale, con un telescopio amatoriale ci si può aspettare di risolvere componenti separate da 2 secondi d’arco o più.

Alcuni sistemi stellari, come Alcor/Mizar oppure Epsilon Lyrae, hanno una separazione talmente ampia che è possibile distinguere le componenti anche con un semplice binocolo. In altri casi, invece, può essere necessario un telescopio a elevati ingrandimenti e un cielo stabile con poca turbolenza. Altre stelle doppie, come Sirio, sono una vera sfida per gli astrofili: Sirio A è la stella più luminosa del cielo notturno (magnitudine -1.46), mentre la compagna Sirio B è molto debole (magnitudine 8.44), per cui viene “annegata” nell’alone di luce della primaria. Separare le componenti di Sirio richiede molta pazienza, e non è raro riuscirci solo dopo anni di tentativi.

In ogni caso, le stelle doppie sono talmente abbondanti che ce ne sono alla portata di qualunque telescopio. Le stelle doppie si riescono ad osservare anche in presenza di un limitato inquinamento luminoso, ed è quindi una attività che può essere condotta da zone suburbane.

I colori delle stelle

Le stelle doppie più appariscenti sono quelle le cui componenti hanno colori diversi. La più bella di tutte è probabilmente Albireo che forma la “testa” della costellazione estiva del Cigno. Le componenti di Albireo sono gialla e bianca/azzurra, e il contrasto di colori la rende una delle mete preferite degli astrofili.

In molti casi i colori percepiti possono risultare diversi da persona a persona in base alla sensibilità dell’osservatore o al tipo di strumento utilizzato. Gli astronomi professionisti, più concretamente, usano strumenti che sono in grado di determinare con estrema precisione lo spettro della luce emessa, che è una informazione importantissima per determinarne la composizione chimica, la temperatura e altri parametri di una stella.

Alcune stelle doppie facilmente osservabili

Vediamo ora alcuni sistemi stellari multipli, divisi per stagione. Le stelle sono state osservate con il telescopio riflettore Dobsoniano di apertura 150mm e lunghezza focale 1200mm disponibile in osservatorio, con livelli di ingrandimento variabili da 60 a 200 volte. Tuttavia, anche strumenti più modesti sono in grado di dare soddisfazioni a chi decida di intraprendere questa attività.

Nei prossimi mesi pubblicheremo una serie di articoli specifici su alcune di queste stelle. Controllate periodicamente il nostro sito!

Inverno

Nome	Costellazione	Mag. 1	Mag. 2	Sep.	Note
Rigel	Orione	0.3	6.8	9.4″	Grande differenza di luminosità, serve pazienza per scorgere la secondaria.
Beta Monocerotis	Unicorno	4.6	5.0	7.2″	Sistema triplo, facile separare le componenti A da BC, la coppia BC si separa ad almeno 200 ingrandimenti.
Theta1 Orionis	Orione	6.5	7.4	8.7″	Parte del “trapezio” nella nebulosa di Orione. Sistema multiplo (più di 4 componenti) facile da separare anche a bassi ingrandimenti.
Castore	Gemelli	1.9	3.0	5.6″	Tre coppie (sei stelle); le coppie A e B sono facilmente separabili, di colore azzurro.

Primavera

Nome	Costellazione	Mag. 1	Mag. 2	Sep.	Note
Iota Cancri	Cancro	4.13	5.99	30.6″	Contrasto di colori (giallo / bianco-azzurro), facile da separare.
Gamma Leonis	Leone	2.37	3.64	4.74″	Coppia di stelle gialle.
Alcor e Mizar	Orsa Maggiore	2.23, 3.88	4.01	12′	L’ampia separazione le rende facilmente osservabile anche a occhio nudo. Mizar è un sistema multiplo con due componenti visibili.

Estate

Nome	Costellazione	Mag. 1	Mag. 2	Sep.	Note
Epsilon Lyrae	Lira	4.67	4.56	209.4″	La “doppia doppia” nella Lira: due coppie separate da un’ampia distanza angolare; le componenti di ciascuna coppia sono vicine e richiedono ingrandimenti elevati.
Albireo	Cigno	3.19	4.68	34.6″	La più bella tra tutte le stelle doppie grazie al contrasto di colori (giallo e bianco/azzurro).
61 Cygni	Cigno	5.35	6.10	31.99″	Due stelle di colore arancio visibili anche con un binocolo; la “stella volante di Piazzi”.

Autunno

Nome	Costellazione	Mag. 1	Mag. 2	Sep.	Note
Gamma Delfini	Delfino	4.36	5.03	8.82″	Sul “naso del delfino” si trova questa coppia di stelle ben separate, alla portata anche di un piccolo telescopio.
Polaris	Orsa Minore	2.04	9.10	18.39″	Componenti ben separate, ma Polaris B piuttosto debole. C’è anche una terza componente non risolvibile con un telescopio amatoriale.
Gamma Arietis	Ariete	4.52	4.58	7.33″	Una coppia di stelle quasi gemelle, entrambe bianche, come fari di un’auto lontana.