Perché Vega è la stella più importante del cielo dopo il Sole | Vuoto cosmico

Qualche mese fa vi abbiamo parlato delle stelle che si potevano vedere nel cosiddetto triangolo estivo. Tra questi c’è Vega, conosciuta come “la stella più importante del cielo dopo il Sole”. Perché? Cosa c’è di così speciale in Vega? Ciò che lo rende più interessante è che distrugge tutto ciò che è stato costruito per secoli in riferimento ad esso.

In queste date, poco dopo il tramonto, a nord-ovest, nella costellazione della Lira, è possibile vedere la stella Vega. Questa costellazione è una delle 48 descritte da Tolomeo quasi 2000 anni fa. In altre culture gli veniva dato il nome di aquila o di avvoltoio (per gli arabi), il fagiano australiano (per chi viene da quelle parti), o l’arpa di Re Artù (in Galles). In ogni caso, quella zona di cielo è stata osservata parecchio nel corso della storia – e sicuramente anche nella preistoria – perché Vega è la sesta stella più luminosa del cielo, se nella lista si include il Sole. Inoltre, Vega era il Stella Polare circa 14.000 anni fa, e sarà di nuovo tra circa 12.000, dimmi allora! Infatti, tra le stelle che possono occupare la posizione polare, Vega è la più luminosa: oggi conviviamo con un sostituto poco luminoso.

Sii il quinto in classifica La luminosità non è l’unica cosa che rende speciale Vega; Fu la prima stella lontana a cui fu scattata una foto, nel lontano 1850. Anni dopo, nel 1872, fu anche la prima stella di cui fu fotografato il suo spettro. Ma al di là delle ragioni storiche, Vega è fondamentale per l’astrofisica. Le ragioni sono fondamentalmente tre, anche se due di esse sono totalmente opposte alla prima.

Innanzitutto, e il motivo principale per affermare che è “la stella più importante del cielo dopo il Sole”: Vega è da più di un secolo il riferimento per misurare la luminosità di altre stelle e galassie. Stabilire qualcosa come unità di misura di riferimento è essenziale nella scienza, e nella vita in generale. Ma è anche abbastanza arbitrario. L’aspetto decisivo di un riferimento è che sia costante, facilmente definibile, che sia sufficientemente preciso e si adatti a ciò che si desidera misurare e che sia accettato da un’ampia gamma di utenti, cosa che normalmente richiede tempo ed è in conflitto con le tradizione e storia.

In questo senso, definire un’unità di misura come la lunghezza di un pollice, o tre chicchi di orzo essiccato posti uno dopo l’altro, non sembra una buona idea per un luogo dove non c’è orzo, o dove l’orzo cresce di più , o dove ci sono persone con le mani molto grandi. Inoltre non sembra adatto per misurare tubi o noci, cosa che non ha molto a che fare con i semi. Ma se le persone usano quell’unità di misura da secoli, è molto difficile cambiare idea.

A dire il vero, non è che una definizione come quella della metro, basata su un decimilionesimo della distanza più breve tra il Polo Nord e l’Equatore passando per Parigi, sia perlomeno molto gestibile. a priori. Il peso di un litro d’acqua sembra più riproducibile. Ma il fatto che i francesi definiscano il chilogrammo in questo modo può anche essere un problema a seconda di chi lo usa (e forse è per questo che agli inglesi piace di più la loro sterlina). In ogni caso, la verità è che il cosiddetto Sistema Internazionale è un quadro intelligente di unità di misura, basate su multipli di dieci, che sono molto maneggevoli, più dei sistemi basati sul numero 12 o 60.

Torniamo a Vega. Tutto inizia con un sistema introdotto dal greco Ipparco nel II secolo aC, in cui classificò circa mille stelle visibili a occhio nudo (diciotto secoli prima della comparsa del telescopio) in sei classi di luminosità o magnitudini. Chiamò la magnitudine più brillante 1, la magnitudine più debole 6. La magnitudine è di per sé un’unità di misura, ma abbastanza rara per quello a cui siamo abituati, perché se la magnitudine aumenta la luminosità diminuisce, e la luminosità è qualcosa che è più facile da capire. Quindi le grandezze vanno all’opposto della quantità fisica più intuitiva.

Secoli dopo l’opera di Ipparco, con l’ausilio dei telescopi – e con l’obiettivo di uscire da quel sistema spesso e soggettivo – si dimostrò che una stella di magnitudine 1 è circa 100 volte più luminosa di una di magnitudine 6. Da questo rapporto si ricava può vedere può proseguire dicendo che una stella di magnitudine 1 è circa 2,5 volte più luminosa di una di magnitudine 2, 2,5 volte 2,5 volte più luminosa di una di magnitudine 3, 2,5˟2,5˟2,5 volte più luminosi di quelli di magnitudo 4 e, saltando una magnitudine, sarebbe 2,5⁵ (2,5 volte moltiplicato per se stesso 5 volte; cioè 97,7: quasi 100) volte più luminosi di quelli di magnitudo 6. una scala logaritmica, che usiamo anche in decibel del suono.

Il punto è che una volta passati da una definizione di oculare come quella di Ipparco a qualcosa di più matematico, con i logaritmi, una stella (o un’altra stella) può essere più luminosa di magnitudine 1. Ed è qui che entra in gioco Vega. Poco più di un secolo fa si stabilì che Vega avrebbe avuto magnitudo 0 (classe 0, che Ipparco non definì, partiva da 1). E da esso fu misurata la luminosità di tutte le altre stelle e corpi che venivano scoperti. Il Sole, ad esempio, ha magnitudine -26,74. La luminosità di Vega è simile al metro, al chilogrammo, o forse più al pollice per gli astrofisici, o almeno lo era fino a soli vent’anni fa.

E perché Vega è caduta in disgrazia come il pollice? Entrambi dovrebbero cadere in disgrazia, ma sono le tradizioni e la storia a governare. Innanzitutto Vega è una stella di luminosità variabile. Ritornando alla nostra analogia, è come se il metro conservato a Parigi cambiasse di volta in volta la sua lunghezza. E infatti così accade: quel metro che per secoli ha definito il metro cambia dimensione con il freddo e il caldo, ecco perché oggi definiamo il metro rispetto a un riferimento più stabile, come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto una frazione di secondo pari a 1/299792458. Vega varia fino al 10% dal suo punto meno luminoso a quello più luminoso, probabilmente per effetti di rotazione e per il fatto che stiamo osservando uno dei suoi poli, cioè l’asse di rotazione è vicino alla nostra visione, non è perpendicolare a com’è (più o meno) l’asse di rotazione della Luna.

Le stranezze fisiche di Vega non finiscono qui. 20 anni fa si scoprì che Vega è circondata da un disco di polvere. Vega è una stella giovane, ha circa 450 milioni di anni, circa dieci volte più giovane del nostro Sole. Ma è più grande, e tra le stelle, ciò significa che vive di meno. In effetti, Vega e il Sole sono più o meno a metà della loro vita, il che significa che Vega scomparirà molto prima del Sole (chissà dove sarà allora l’umanità, sono sempre più preoccupato).

Il disco polveroso di Vega la rende meno degna di essere la stella standard per misurare la luminosità rispetto alla variabilità. Soprattutto perché quel disco è quello che domina la luce che ci arriva da questa stella nell’infrarosso. La polvere di stelle che forma quel disco deve essere costituita da particelle contenenti silicio e forse carbonio. La dimensione di questi granelli di polvere è di poche centinaia di micron, al massimo un millimetro; Se fossero più grandi, non potrebbero sopravvivere, verrebbero trascinati dalla radiazione della stella stessa, dissolvendo il disco.

Anche il disco di polvere di Vega presenta peculiarità non ben comprese. È molto omogeneo e non sembra aver formato pianeti come i giganti gassosi del nostro sistema (Saturno o Giove), nonostante l’età della stella. In confronto, i pianeti del Sole si sono formati in tempi che vanno da pochi milioni di anni dopo che il Sole ha iniziato il suo collasso, ancor prima che cominciasse a fondere l’idrogeno (è il caso di Giove), a poche decine di milioni di anni nel caso di pianeti rocciosi, tra cui la Terra. Vega è molti anni più vecchia di queste quantità e conserva ancora un disco di polvere, sicuramente il risultato di collisioni multiple di planetesimi, che si disgregano invece di unirsi per formare pianeti. Questa peculiarità viene analizzata proprio in questo momento dal James Webb Space Telescope, proseguendo lo studio portato avanti da tutti i telescopi a infrarossi da noi costruiti. Ma lasciamo questa storia per un altro giorno, perché Vega affascina più per il suo album che come star, nonostante sia stato un riferimento per secoli.

Bene, quello era il mio centesimo articolo su Cosmic Void. Spero che vi sia piaciuto questo viaggio astronomico che presto compirà cinque anni all’inizio del 2025.

Vuoto cosmico È una sezione in cui la nostra conoscenza dell’universo è presentata in modo qualitativo e quantitativo. Ha lo scopo di spiegare l’importanza di comprendere il cosmo non solo da un punto di vista scientifico, ma anche filosofico, sociale ed economico. Il nome “vuoto cosmico” si riferisce al fatto che l’universo è ed è, per la maggior parte, vuoto, con meno di un atomo per metro cubo, nonostante nel nostro ambiente, paradossalmente, ci siano quintilioni di atomi per metro cubo. cubico, che ci invita a riflettere sulla nostra esistenza e sulla presenza della vita nell’universo. La sezione è composta Pablo G. Pérez Gonzálezricercatore presso il Centro di Astrobiologia, e Eva Villavervicedirettore dell’Istituto di Astrofisica delle Isole Canarie.