La costellazione dell’Orsa Maggiore

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Introduzione

L’Orsa Maggiore è una delle tante costellazioni boreali che ci accompagnano in tutte le notti dell’anno, senza mai tramontare: si tratta infatti di una costellazione circumpolare che anche nel corso di una singola notte di osservazioni astronomiche si vede spostarsi lentamente in cielo, grazie al moto di rotazione della Terra attorno al proprio asse. E’ per questo motivo, unito al fatto che è formata da un gruppo di 7-8 stelle molto luminose, che questa costellazione è così conosciuta praticamente da chiunque abbia solo per caso volto lo sguardo tra le stelle di notte.

La costellazione dell’Orsa Maggiore

E’ il famoso Grande Carro, una specie di timone oppure ancora un tegame e da subito si impara che prolungando idealmente la linea che congiunge le prime due stelle del carro, si arriva alla stella polare. Se di questa sentite dire erroneamente che “è la stella più luminosa del cielo” (quante volte mi è capitato!), allora subito correggete la persona dicendo che è la stella più immobile del cielo in quanto si trova vicinissima al Polo Nord Celeste e perciò rimane nella stessa posizione per tutta la notte, in qualsiasi giorno dell’anno. Aggiungete pure che non è molto luminosa (magnitudine 2.2) e che consente di trovare immediatamente la direzione del Nord geografico (per saperne di più)

Ma torniamo all’Orsa Maggiore e alle sue 7 (più una) stelle principali, le più luminose: anticamente erano pure chiamate i “Sette Buoi”, in latino “Septem Triones”. Ecco perchè per trovare il Nord si cercavano questi Septem Triones, da cui è nato il termine settentrione. Sul termine “Grande Carro” io francamente non so dare alcuna spiegazione, proprio perché con tutta la buona volontà e fantasia non sono mai riuscito a capire come si possa raffigurare un carro, per giunta grande rispetto all’Orsa Minore, detta invece il “Piccolo Carro”.

Piuttosto parliamo di Orsa… Evidentemente queste stelle principali non formano da sole l’Orsa Maggiore, dato che per vederla servono quasi tutte le altre stelle meno luminose della costellazione. Lanciando il programma, si vede nella schermata iniziale la coda verso sinistra, il muso verso destra e le due paia di zampe anteriori e posteriori: ma anche così ci vuole molta fantasia a vedere un’orsa. Per questo ci viene incontro H.A.Rey, pseudonimo di Hans Augusto Reyersbach, un abile illustratore del novecento, autore di libri per ragazzi dotato di una fervida immaginazione. Nel 1952 ha scritto un libro in cui dà una mirabile interpretazione tutta sua di alcune costellazioni, dando uno sfoggio di fantasia notevolissima: decisamente è riuscito, davanti all’insieme di stelle dell’Orsa Maggiore, a congiungere i puntini con sapienti tratti di matita, tirando fuori dal suo cappello magico una vera Orsa, che possiamo immaginare, candida, sulla banchisa polare. Volete vederla anche voi? Premete il tasto “f ” nel programma! Premendo più volte questo tasto passerete da una rappresentazione all’altra. In fondo bastava unire i puntini che stavano lì da tempo immemore… Chissà come mai nessuno ci aveva pensato prima e chissà perché ancora non venga adottata come immagine ufficiale! Tornate al programma della costellazione del Toro ed utilizzate il nuovo comando: troverete un’altra versione divertentissima di questo animale, oserei dire nettamente più bella di quella originale, dove francamente il toro non è proprio così identificabile!

…per vedere come gli antichi raffiguravano l’Orsa Maggiore

La costellazione dell’Orsa Maggiore secondo l’Uranometria. A me sembra più un orsacchiotto!

La costellazione dell’Orsa Maggiore secondo Hevelius. Qui vediamo la versione corretta specularmente.

Vediamo ora cosa ci mostra Stellarium

La versione moderna di Stellarium è decisamente un’orsa

La bandiera dell’Alaska

Ed ora un paio di curiosità. La prima riguarda uno degli Stati Uniti d’America: lo sapevate che la bandiera nazionale dello stato dell’Alaska raffigura proprio il Grande Carro con la $Stella Polare$? Altri stati hanno nella loro bandiera una costellazione: al momento debito non mancherò di segnalarla. L’altra curiosità l’ho trovata quasi per caso su internet e dico fin da subito che la riporto solamente, senza pronunciarmi. Devo ammettere che non l’avevo mai sentita!

L’Orsa Maggiore nel Lazio!

In questo sito ho trovato la segnalazione che secondo uno studioso, alcuni centri del Lazio sono stati edificati in modo tale da rappresentare la costellazione dell’Orsa Maggiore in una mappa: davanti a questa affermazione la questione delle tre piramidi della piana di Giza e le tre stelle della Cintura di Orione diventa una favoletta per bambini! In effetti se si guarda bene la mappa dopo aver unito i puntini con un tratto di penna, eccola là bella bella la costellazione dell’Orsa Maggiore. Lascio a voi ogni considerazione, aggiungendo solo un paio di appunti su cui riflettere. Il primo è che mi domando se prolungando il tratto che congiunge Arpino con Ceprano verso NordEst si trova un centro corrispondente alla Polare. Il secondo: inutile dire che basta andare su Google Map per accorgersi che di paesi e cittadine in quella zona ce ne sono tanti per cui trovare coincidenze con posizioni stellari è fin troppo facile.

Analizziamo quanto ci mostra il programma, ponendo il foglio della nostra mappa virtuale tutto sulla sinistra e di taglio: con questa visualizzazione si ha ancora una volta la certezza che le stelle sono sparse nel cielo abbastanza casualmente, a parte un piccolo assembramento di stelle tra i 75 e gli 86 anni luce, formato da 6 delle 8 stelle principali del Carro e qualche altra stella. Volevo sottolineare un fatto che può ingannare molto facilmente e cioè l’essere portati a pensare che coppie di stelle vicine sulla $sfera celeste$ poi lo siano anche nella realtà.

Prendiamo due coppie di stelle, che ad occhio sembrano avere la stessa distanza angolare in cielo: Megrez e Alioth da una parte, Dubhe e Merak dall’altra. La prima e la seconda stella di queste due coppie distano fra loro in cielo quasi 5° e mezzo: ingenuamente potremmo pensare che la loro distanza vera, nello spazio sia uguale o molto simile. E invece no, perché tutto dipende dalla distanza a cui si trovano le singole stelle. Le prime due le ho scelte perchè hanno la stessa distanza dal Sole (81 anni luce) e con un po’ di geometria spicciola (trigonometria del liceo, che per molti è una malattia contagiosa da evitare…) si potrebbe calcolare approssimativamente la loro distanza vera: ma non vogliamo scervellarci tra tangenti e moltiplicazioni (tutto qui!) visto che abbiamo il fido Celestia che ce lo dice in un batter di ciglia: 7.98 anni luce che possiamo arrotondare bellamente a 8. Dal programmino 3D, invece vediamo che Dubhe e Merak sono rispettivamente a 124 e 79 anni luce da noi: la prima è decisamente più lontana della seconda e quindi ci aspettiamo che la distanza vera tra le due stelle sia maggiore dato che la linea che le congiunge va più in profondità nello spazio. Infatti Celestia ci conferma la sensazione: 44 anni luce e rotti, qualcosa come più di 5 volte la distanza della prima coppia.

Vediamo un altro esempio che richiama in ballo Orione, con le stelle Betelgeuse e Meissa, anche loro a 5° e passa di distanza angolare in cielo, ma stavolta a distanze ben diverse, rispettivamente 427 e 1055 anni luce. Assolutamente più lontane! Interpellato, Celestia ci dice che la loro distanza fisica è ora di 604.5 anni luce! Calcolate voi quante volte di più rispetto alle altre due coppie di stelle… Quindi possiamo dire che oltre all’effetto deleterio dell’appiattimento della volta celeste sulle distanze delle singole stelle, c’è anche questo effetto collaterale negativo che fa prendere fischi per fiaschi sulle distanze tra coppie di stelle.

Un altro effetto fuorviante è quello che ci fa pensare che una stella più luminosa sia più vicina di un’altra meno brillante, perché così facendo si ignorerebbero completamente sia la luminosità intrinseca di ogni stella, sia la grandezza fisica, quella effettiva. Per chi magari si sta avvicinando all’Astronomia ed è ancora a digiuno di termini difficili, ma banali per chi già li conosce, ecco un paragone un po’ più terrestre. Conosciamo tutti le lampadine e la loro potenza luminosa: se le mettiamo a distanze differenti, alcune vicine, alcune lontane, alcune più potenti, altre più deboli, al buio non sapremo mai distinguerle, riconoscerle. Una luce forte è data da una lampadina debole ma vicina oppure proviene da una lampadina potente ma più lontana?

Partiamo! Come vedremo più avanti, delle 7-8 stelle che compongono il carro, solo una, Dubhe (α UMa) è grande, ben 26 volte il nostro Sole, mentre le altre sono da due a quattro volte la nostra stella: oramai siamo abituati a mostri tipo Antares e Betelgeuse, perciò non ci stupiamo più di tanto.

La stella Tania Australis

Ma quello che è difficile da immaginare è che, di tutte le stelle rappresentate, ce ne sono due decisamente più grandi: Alula Borealis (ν UMa) ha un raggio 58 volte quello del Sole, ma ancor di più Tania Australis (μ UMa) con ben 60 volte, entrambe quasi il doppio della ben più nota Aldebaran: il perché è ovviamente legato alla loro distanza, alla grandezza fisica e alla luminosità intrinseca ed anche al fatto che in questa costellazione ci sono stelle più note di loro. Iniziamo da Tania Australis, che dal nome dice che è la componente più meridionale di una coppia di stelle (sulla carta, data l’enorme differenza delle loro due distanze): grazie a Celestia la vediamo imponente, con la sua luce rossastra anche ad una distanza di 10 UA, con i suoi 3° di diametro ed una luminosità pari a quella del Sole, come noi lo vediamo noi però ad un decimo della distanza.

La stella Alula Borealis

Completamente differente è l’altra stellona, Alula Borealis, che da 10 UA ci appare ugualmente luminosa, ma con una luce decisamente più gradevole alla nostra vista, essendo solamente un po’ più arancione del nostro Sole. Di certo non ci saremmo aspettati che due stelle a malapena visibili nelle nostre città piene di smog e di luce fossero due mostriciattoli di tutto rispetto.

Avrete notato che più volte ho parlato delle stelle principali dell’Orsa Maggiore dicendo che sono 7-8: ma sono sette oppure otto? Sono le sette più luminose, alle quali ne aggiungiamo una solo leggermente meno luminosa e parecchio vicina ad un’altra: si tratta della famosa coppia formata da Mizar e Alcor (rispettivamente ζ e 80 UMa). Fin dall’antichità sono state utilizzate per valutare l’acutezza visiva di una persona: provate a osservarle in una qualunque notte e controllate innanzitutto se riuscite a vedere Alcor ed in caso positivo sfidate i vostri amici senza però dire che Mizar è doppia o cose simili. Di solito io dico: “guardate la stella centrale della coda dell’orsa: notate niente di strano?”. Comunque (ed è il caso di dire, finalmente !) queste due stelle sono vicine anche nella realtà tridimensionale del cosmo, essendo una ad 81 e l’altra ad 86 anni luce dal Sole, ma a 4 anni luce tra loro. Non vi preoccupate: l’apparente incongruenza tra le distanze è dovuta alle approssimazioni. Quello che vale è il concetto che queste due stelle si trovano nello spazio distanziate come il Sole e le tre stelle più vicine e cioè Proxima Centauri e la coppia Alfa Centauri.

Le stelle Mizar A, Mizar B e Alcor

In realtà esiste una terza componente: Mizar infatti è una stella doppia fisica dove la componente secondaria (Mizar B) è addirittura più grande (3.7 volte il Sole), rispetto alla componente principale (Mizar A, grande 2 volte il Sole). Questa volta, per vedere meglio il trio stellare, ci siamo posti ad 1 UA dalla componente A e da qui possiamo vedere la componente B più grande e Alcor più in lontananza. Da questa distanza Mizar A è più luminosa del nostro Sole, ma ancora più luminosa è la componente B: un ipotetico pianeta che ruotasse intorno alla componente A potrebbe vedere due soli nel cielo (come da Tatooine di Guerre Stellari, ma questa è fantascienza) di cui il meno luminoso è quello intorno a cui orbita. Da lì la stella Alioth brilla come Venere da noi, Alcor è di $magnitudine$ -2.5, quindi più luminosa di tutte le nostre stelle e Benetnasch è luminosa quanto la nostra Sirio. Aggiungo che sia Mizar A che Mizar B che Alcor sono tutte e tre stelle doppie: in totale dunque questo sistema è sestuplo. Penso che gli astronomi di quel pianeta che ruota intorno a Mizar A hanno davvero parecchio da studiare…

Le stelle dell’Orsa Maggiore a

confronto con altre stelle note

Abbiamo già parlato prima dei due mostriciattoli dotati di due curiosi nomi esotici, tra le stelle dell’Orsa Maggiore: ora possiamo comparare le grandezze delle stelle principali con alcune delle stelle che abbiamo incontrato finora nell’analisi delle costellazioni. Nel diagramma ho iniziato ad eliminare altre stelle per fare posto a quelle nuove, ma ho lasciato i due mostri Antares e Betelgeuse e altre stelle incontrate finora nelle puntate precedenti.

Nell’Orsa Maggiore parecchie stelle hanno ricevuto un nome (e in alcuni casi più di uno), il più delle volte dagli arabi: vediamone i vari significati, anche se in alcuni casi risultano abbastanza misteriosi. In ogni caso possiamo scegliere se usare il nome proprio oppure la sigla, che comunque è universalmente riconosciuta.

• Dubhe (α UMa): parola araba che significa orso
• Merak (β UMa): parola araba che significa il fianco dell’orso più grande
• Phecda (γ UMa): dall’arabo, la coscia dell’orso più grande
• Megrez (δ UMa): dall’arabo, la radice della coda dell’orso più grande
• Alioth (ε UMa): stranamente significa il cavallo nero
• Mizar (ζ UMa): questa stranamente significa l’inguine
• Alcor (80 UMa): dall’arabo, la trascurata
• Benetnasch (η UMa): dal nome antico della costellazione presso i beduini
• Alkafzah (χ UMa): dall’arabo la seconda vertebra
• Ta Tsun (ψ UMa): dal nome cinese della costellazione
• Tania Australis (μ UMa): dall’arabo il secondo salto, australe
• Tania Borealis (λ UMa): dall’arabo il secondo salto, boreale
• Muscida (ο UMa): dal tardo latino, muso
• Al Haud (θ UMa): dall’arabo lo stagno
• Talitha Borealis (ι UMa): dall’arabo il terzo salto, boreale
• Talitha Australis (κ UMa): dall’arabo il terzo salto, australe
• Alula Australis (ξ UMa): dall’arabo il primo salto, australe
• Alula Borealis (ν UMa): dall’arabo il primo salto, boreale

Ho già detto che l’Orsa Maggiore è una costellazione circumpolare: per chi è agli inizi e si sta accostando all’Astronomia, conviene familiarizzare con la forma della costellazione, cercarla in cielo guardando verso Nord, tra NE e NW, e la si troverà subito, sicuramente girata rispetto a quanto ci aspettiamo. Anche io più di 40 anni fa ho iniziato così…