Il cielo di agosto: cielo ricco, mi ci ficco!

Per tutta l’estate, la rubrica Il cielo del mese di EduINAF, il magazine di didattica e divulgazione dell’Istituto Nazionale di Astrofisica, è curata dai ricercatori e dai divulgatori dell’Osservatorio Astronomico della Regione Autonoma Valle d’Aosta e del Planetario di Lignan. Si tratta di un impegno non indifferente, perché questa stagione e in particolare il mese di agosto rappresentano forse il periodo dell’anno in cui abbiamo più occasioni per alzare gli occhi al cielo, complici le ferie (per chi le fa) che permettono di fare tardi, il clima favorevole che invoglia a stare all’aperto, la frescura notturna che regala un po’ di sollievo dopo il caldo delle ore diurne, le passeggiate romantiche mano nella mano con la speranza di vedere qualche stella cadente… Chi non sa di astronomia vorrà consultare questa pagina web per avere qualche dritta in materia. Gasp, che responsabilità!
Per cominciare, ricordiamo che se in agosto passate dalla Valle d’Aosta potete trascorrere qualche ora con il naso all’insù prenotando il vostro posto per gli spettacoli in Planetario e le visite guidate notturne in Osservatorio Astronomico che proponiamo a Lignan, frazione montana del Comune di Nus, dal martedì al sabato (tranne giovedì 15), nel primo Starlight Stellar Park in Italia, riconosciuto anche dall’UNESCO per la qualità del cielo stellato visibile quando è sereno.
Da sabato 10 a martedì 13 agosto proporremo l’evento speciale Étoiles et musique, quattro notti tra scienza e tradizione dedicate proprio alle stelle cadenti, o meglio delle meteore, com’è corretto chiamarle in astronomia. Osserveremo insieme il cielo aspettando il repentino passaggio delle loro lunghe e veloci scie, accompagnati da musica suonata dal vivo e spiegazioni scientifiche del fenomeno.
Ma anche se non siete in Valle d’Aosta, questo mese non perdete l’occasione di ammirare le bellezze del cielo notturno, a cominciare dalle indicazioni che vi diamo di seguito.

Le fasi della Luna e l’occultazione di Saturno

La Luna sarà nuova il 4 agosto, nella fase di primo quarto il 12 agosto, piena il 19, infine all’ultimo quarto il 26.
La Luna piena del 19 agosto sarà la prima Superluna (o Super Luna) di una sequenza che caratterizzerà la seconda parte dell’anno. Con questo termine si indica la fase di Luna piena che avviene quando il nostro satellite è nei pressi del perigeo, ovvero il punto dell’orbita lunare alla minima distanza dalla Terra. Secondo lo studioso statunitense Fred Espenak, esperto mondiale in materia, la Superluna di questo agosto avverrà con il nostro satellite a 361.970 km dalla Terra, rispetto alla distanza media di 384.400 km circa. Ne segue che il disco lunare appare lievemente più grande come dimensione angolare e un po’ più brillante rispetto a quando la fase di Luna piena capita con il satellite più distante dalla Terra. Tuttavia a occhio nudo non possiamo accorgerci di nulla: sono variazioni quantificabili solo con strumentazione appropriata e professionale.
Ben più interessante quello che capiterà nella notte tra il 20 e il 21 agosto, quando la Luna occulterà Saturno. Il nostro satellite si frapporrà man mano tra noi e il pianeta, che a un certo punto scomparirà dietro il bordo lunare orientale. Per osservare il fenomeno bisognerà tirare davvero tardi oppure alzarsi molto presto, in quanto l’occultazione comincerà intorno alle ore 5.30 del mattino. Saturno comparirà di nuovo sul lato opposto del nostro satellite un’ora dopo, quando il Sole sarà già sorto e la Luna sarà più bassa sull’orizzonte: ciò implica che la scomparsa si vedrà anche a occhio nudo, mentre il cielo sarà già troppo chiaro per apprezzarne la ricomparsa. L’osservazione al telescopio permette invece di vedere una e l’altra, con il bonus della visione degli anelli di Saturno e qualcuna tra la sua corte di circa 150 lune.

Infine, nella notte tra il 26 e il 27 attorno alle cinque del mattino, poi in quella tra il 27 e il 28 agosto attorno all’una, la Luna si troverà nella stessa regione di cielo di Marte e Giove regalandoci un affascinante triangolo di oggetti del Sistema Solare ben visibili a occhio nudo, in una regione già bella di suo, quella della costellazione del Toro.

Sciami meteorici: le imperdibili Perseidi

Le Perseidi, le famose meteore di agosto, sono associate alle polveri sparse dalla cometa 109P/Swift-Tuttle lungo l’orbita che percorre in circa 133 anni attorno al Sole. Fu il grande astronomo italiano Giovanni Virginio Schiaparelli (1835-1910) a scoprire la natura cometaria della stragrande maggioranza degli sciami meteorici. Le microscopiche particelle di polvere, entrando nell’atmosfera terrestre a gran velocità, creano numerose e spettacolari scie di ionizzazione. Sono queste le scie che ci invitano a esprimere un desiderio e che chiamiamo impropriamente “stelle cadenti”, perché non sono stelle che cadono!
Il termine Perseidi deriva dal fatto che il radiante (la zona nel cielo da cui sembrano scaturire, prospetticamente parlando) si trova nella costellazione di Perseo, appena sotto Cassiopea.
Quest’anno, secondo le previsioni fornite dal Meteor Shower Calendar dell’International Meteor Organization, lo sciame raggiungerà il picco massimo di attività il 12 agosto tra le ore 15.00 e le 18.00. Teoricamente al massimo possono essere osservabili fino a una sessantina di meteore all’ora, anche se nella pratica saranno molto probabilmente di meno. A quell’ora sarà chiaro, quindi bisogna aspettare la sera per godere dello spettacolo. Proprio in quella data la Luna sarà nella fase di primo quarto, per cui la sua luce disturberà per la prima parte della notte, non permettendo di vedere le meteore meno brillanti. Tutto considerato, il momento migliore dovrebbe essere la notte tra il 12 e il 13, sul tardi, quando la Luna andrà a tramontare. Ma anche le notti precedenti e successive potranno offrire un buono spettacolo.

A proposito, dal punto di vista della scienza non è vero che si realizza un desiderio se si vede una meteora, tranne in un caso: se il desiderio è proprio quello di vederne una!

I pianeti

Il primo dei pianeti a rendersi visibile durante le notti di agosto è Saturno, che a metà mese spunta all’orizzonte sud est attorno alle ore 21.30, non appena il cielo diviene buio, nella costellazione dell’Acquario. Il pianeta culmina tra le due e le tre di notte, verso sud, a mezza altezza, per poi abbassarsi verso sud ovest prima dell’alba.
Non lontano da Saturno si trova Nettuno, un po’ spostato a est, nei Pesci. Diversamente da Saturno, che è ben visibile a occhio nudo, la sua osservazione richiede necessariamente l’uso del telescopio.
Marte e Giove si trovano nella costellazione del Toro. A metà mese sorgono intorno all’1.30 a nord est. All’inizio del mese Marte appare più spostato verso occidente, alla destra di Giove, ma grazie al suo moto orbitale più veloce si avvicina prospetticamente a Giove e lo raggiunge nelle notti dal 13 al 15 agosto, allorché i due pianeti appaiono molto vicini in cielo, tra le corna del Toro. Dopodiché Marte diviene più orientale, ovvero si sposta alla sinistra di Giove. Molto facile distinguerli: Giove ha un colore biancastro ed è circa quindici volte più brillante del rossastro Marte.
Nella stessa costellazione del Toro, non lontano (sempre prospetticamente) dall’ammasso delle Pleiadi, appare anche Urano, al limite della visibilità a occhio nudo.
Venere, nonostante sia il corpo celeste che può raggiungere la massima brillantezza rispetto agli altri astri esclusi il Sole e la Luna, è osservabile con molta difficoltà al crepuscolo, perché la vediamo vicino al Sole. Le condizioni migliorano leggermente nel corso del mese.
Difficile da scorgere è anche Mercurio. Si potrà tentare di vederlo appena cala il crepuscolo serale, nella direzione dove è tramontato il Sole, ma sarà davvero basso sull’orizzonte e con il cielo chiaro sarà meglio cercarlo con un binocolo. In alternativa, a fine mese, sempre con difficoltà, lo si potrà cercare nel cielo dell’alba, là dove si affaccia la luce dell’aurora.

Le costellazioni

Appena sceso il buio, si vede ancora bene Boote, che ci ha fatto compagnia per tutta la primavera, e che nel cuore dell’estate comincia a declinare verso sud ovest. Arturo, la sua stella principale, è quarta nel cielo per brillantezza e addirittura prima in questa classifica se consideriamo solo l’emisfero celeste boreale.
Laddove Boote comincia a declinare, il Triangolo estivo sale invece a occupare la zona zenitale. Non si tratta di una costellazione, bensì di un asterismo o asterisma (in italiano esistono ambedue le versioni). Con questo termine si indicano i disegni di fantasia realizzati in cielo con le stelle, ma che non sono stati codificati come costellazioni dall’International Astronomical Union.
Il Triangolo estivo è formato da tre (altrimenti che triangolo sarebbe?) stelle brillanti: Vega, nella costellazione della Lira, Altair in quella dell’Aquila e Deneb nel Cigno. Sono elencate in ordine decrescente di luminosità apparente, ovvero di quanto appaiono brillanti viste dalla Terra. Naturalmente la luminosità apparente non ci dice quale tra loro sia la stella più luminosa intrinsecamente. Per risalire a quanto apparirebbero brillanti viste da vicino nello spazio, dobbiamo tenere conto della distanza a cui si trovano.
La distanza di Altair e Vega è ben nota, essendo relativamente vicine a noi: rispettivamente 17 e 25 anni luce (ricordiamo che un anno luce vale circa 9.460 miliardi di km, quindi sono vicine alla Terra tra virgolette). Si può quindi calcolare che entrambe sono un po’ più grandi e brillanti del Sole, emettendo rispettivamente 11 e 40 volte più luce del nostro luminare diurno. Deneb invece è ben più lontana e le misure della sua distanza sono ancora abbastanza incerte. Uno dei valori più attendibili pubblicati a oggi dice che Deneb si trova a 2.600 anni luce. Ne risulta che questa stella è una supergigante bianco-azzurra 200 volte più grande e 200.000 volte più luminosa del Sole! Per luminosità apparente appare al 19° posto in cielo, ma tra le 20 stelle più brillanti del cielo notturno è in assoluto la più lontana e quella intrinsecamente più luminosa.

Le costellazioni alle quali appartengono le tre stelle sono ricche di storia. Secondo la mitologia greca, la Lira rappresenta lo strumento musicale suonato da Orfeo, cantore e musico sublime capace di incantare uomini e animali. Sfortunatamente Orfeo perse la moglie Euridice, che fu morsa e uccisa da un serpente. Straziato e inconsolabile, per ritrovare la consorte defunta si recò nel regno dei morti, che i Greci immaginavano essere sottoterra. Raggiunti Ade e Persefone, le divinità rispettivamente re e regina dell’aldilà, li commosse suonando la lira e cantando il suo dolore per la perdita della moglie, al punto che essi permisero a Euridice di tornare nel mondo dei vivi. A una condizione, però: Orfeo si doveva incamminare davanti a lei, senza mai voltarsi a guardarla fino a che non fossero usciti dal regno dei morti. Ebbene, Orfeo ebbe cura di rispettare questo divieto ma, appena giunto in superficie, si voltò a guardare Euridice, senza pensare che ella, trovandosi un po’ indietro, non aveva ancora varcato la fatidica soglia… Così Euridice dovette tornare indietro e Orfeo la perse definitivamente.
Come tutti i miti, anche questo ha diverse interpretazioni. Forse la più immediata e spontanea è l’invito a guardare avanti. Il passato vive dentro di noi, ma non può più essere cambiato, mentre il futuro è ancora tutto da scrivere, per gli antichi Greci e a maggior ragione per noi nel XXI secolo, nel quale c’è davvero bisogno di pensare al futuro in modo propositivo e costruttivo!
Il Cigno rappresenta l’animale in cui si trasformò Zeus per sedurre Leda, dall’unione con la quale nacque Polluce. Quella stessa notte, però, Leda si congiunse anche al marito Tindaro: da questa unione nacque Castore. Polluce e Castore sono rappresentati nella costellazione dei Gemelli, invisibile in cielo in questo periodo. Secondo un’altra interpretazione, il Cigno rappresenterebbe invece Orfeo stesso, posto in cielo vicino al suo strumento musicale preferito.
L’Aquila identifica l’animale simbolo di Zeus, che portava e riportava al re delle divinità dell’Olimpo il fulmine che egli scagliava, un po’ come noi mortali facciamo più modestamente con il cane e il bastoncino. L’aquila rapì anche Ganimede, descritto da Omero come il più bello degli uomini, per trasportarlo appunto sul Monte Olimpo, dove divenne il coppiere di dee e dei. Proprio a Ganimede è dedicata la vicina costellazione dell’Acquario (oltre che una luna di Giove, che è anche il satellite più grande del Sistema Solare, en passant).
Se torniamo a Vega, la più brillante tra le stelle del Triangolo estivo, lungo la congiungente tra questa a Arturo si allineano le costellazioni di Ercole, grande, ma poco appariscente, e della Corona Boreale, più piccola, ma più facile da individuare perché la sua forma a semicerchio somiglia effettivamente a quella di un diadema.
Entrambe le costellazioni contengono alcune gemme astronomiche. Ne segnaliamo un paio, la prima per la storia, la seconda per l’attualità.
In Ercole si trova M13, un ammasso globulare debolmente visibile a occhio nudo, composto da quasi mezzo milione di stelle a una distanza compresa tra 22.000 e 25.000 anni luce, a seconda delle stime. Verso questo ammasso, il 16 novembre 1974 è stato lanciato un messaggio radio, inteso a una (chissà quanto probabile) comunicazione con eventuali civiltà extraterrestri là presenti. Il prossimo 16 novembre cadrà il cinquantenario di questo iconico evento.
Se M13 è un oggetto assai osservato da chi conosce il cielo estivo, diverso è il caso della speciale gemma della Corona Boreale, che merita addirittura un paragrafo dedicato.

T Coronae Borealis

Si tratta di una stellina che solitamente non richiama tanto l’attenzione, essendo invisibile a occhio nudo. Viene per lo più indicata con la sua designazione di catalogo, come la stella T della costellazione della Corona Boreale. Tuttavia, questa estate dovrebbe essere protagonista di un raro spettacolo celeste, secondo le previsioni. Si tratta infatti di una nova ricorrente. Che cosa si intende con questo termine?
La stella T CrB (questa la sua abbreviazione) è in realtà di un sistema doppio, posto più o meno a 3.000 anni luce da noi. Lo compongono due stelle che orbitano una attorno all’altra e si sono accese insieme circa 10 miliardi di anni fa. Il periodo spensierato della loro gioventù, quindi, è passato da un bel pezzo. Una stella è diventata un’anziana gigante rossa, prossima alla conclusione del suo ciclo vitale. L’altra è già evoluta in una nana bianca, ovvero ciò che resta di una stella che si è già spenta: un vero e proprio cadavere stellare, che ormai si è lasciato alle spalle i giorni di gloria.
Ma c’è un ma!
Le due stelle sono separate tra loro appena da un’ottantina di milioni di km: sembrano tanti, ma è circa la metà della distanza tra la Terra e il Sole. La gigante rossa si sta espandendo, raggiungendo un raggio che è oltre sessanta volte quello del Sole. Allora capita che un po’ del gas dei suoi strati esterni, composti soprattutto da idrogeno, cada nella sfera di influenza gravitazionale della nana bianca, così che quest’ultima lo attiri a sé.
Lentamente, ma inesorabilmente, il gas della gigante rossa che tracima avvolge la nana bianca e nel processo si riscalda. Aggiungi un po’ di gas oggi, aggiungine un po’ domani, a un certo punto la concentrazione di idrogeno e la temperatura sono tali da innescare un’improvvisa esplosione termonucleare sulla superficie della nana bianca!
Attenzione, nulla che possa distruggere l’astro, coriaceo di per sé, ma l’esplosione ne aumenterà momentaneamente la luminosità di centinaia di volte. Così, improvvisamente, T CrB diventerà nettamente visibile a occhio nudo, con una luce paragonabile a quella della Stella polare. Senza esagerare, sarà come se una stella nuova apparisse nella costellazione della Corona Boreale. Ecco perché il fenomeno viene tecnicamente indicato come “nova”.
Perché poi “ricorrente”? Una volta avvenuta l’esplosione, altro gas sarà attirato verso la nana bianca e dopo un po’ la situazione critica si ripeterà. E qui viene il bello: grazie al fatto che il fenomeno è già stato osservato, sappiamo che il periodo del ciclo è circa 80 anni, anno più, anno meno. L’ultima volta che la nova è apparsa era il 1946, ma gli studi suggeriscono (senza entrare nei dettagli tecnici) che quest’estate potrebbe comparire di nuovo!

Quando? Ovviamente è impossibile definire il momento esatto, ma è assai probabile che potremmo vedere la nova tra agosto e settembre; inoltre resterà brillante per qualche notte, prima che sbiadisca tornando poi nell’anonimato. Più semplice indicare dove guardare in cielo: T CrB si trova appena a oriente del semicerchio di stelle che disegna la Corona boreale, facilmente riconoscibile per la forma caratteristica e per il fatto che è poco distante da Arturo, nella costellazione del Boote, cioè la stella più brillante che possiamo vedere in cielo in questa stagione: un riferimento assai comodo.
Insomma, occhi puntati su T CrB. I giorni di gloria, pardon, le notti di gloria stanno per tornare!

La Via Lattea e il centro galattico

Grande protagonista del cielo di agosto è sempre la Via Lattea, che proprio in questo periodo si mostra a noi osservatori delle medie latitudini boreali al massimo del suo splendore. D’estate, infatti, se ne vede la parte più luminosa, dato che la notte terrestre punta in direzione delle regioni centrali della nostra galassia, dove le stelle sono più addensate.
Il centro galattico si trova nella parte occidentale della costellazione del Sagittario, vicino al confine con lo Scorpione, non lontano dalla stella Alnasl che identifica la punta della freccia che il Sagittario sta per scagliare.
Attenzione però: quando si dice che il centro galattico “si trova nel Sagittario vicino alla stella Alnasl”, non si intende dire che questa stella o le altre della costellazione si trovino fisicamente in prossimità del centro della nostra galassia. Le stelle che disegnano la costellazione del Sagittario si trovano tipicamente a decine o centinaia di anni luce di distanza, mentre il centro della Galassia è molto più lontano, a 27.000 anni luce da noi. Inoltre non è visibile direttamente. Sul piano del disco galattico, infatti, ci sono nubi di polveri che assorbono la luce delle stelle retrostanti, così che si riesce a vedere fino a qualche migliaio di anni luce di distanza, mentre ciò che è più lontano viene nascosto.

Osservando però in regioni spettrali a lunghezza d’onda maggiore del visibile, ovvero infrarosso, microonde e onde radio, riusciamo a vedere più distante. La maggiore lunghezza d’onda permette a queste tipologie di onde elettromagnetiche di… saltare e aggirare più agevolmente i microgranuli che compongono le polveri interstellari, così da essere diffuse in misura minore. In altre parole, le polveri sono più trasparenti a queste lunghezze d’onda e osì è possibile vedere più lontano, fino al centro galattico dove si annida il buco nero supermassiccio di circa 4 milioni di masse solari, chiamato Sagittarius A* (in sigla Sgr A*).

Due passaggi della ISS e della Tiangong sui cieli italiani

Anche se non si tratta di corpi celesti naturali, merita sempre un cenno il fatto che in cielo possiamo scorgere le due stazioni spaziali occupate da equipaggio che orbitano attorno alla Terra. La più famosa è la Stazione Spaziale Internazionale (ISS), che come ricorda il nome è frutto dello sforzo congiunto delle agenzie spaziali di più nazioni, cioè la statunitense NASA, la russa Roscosmos, l’europea ESA, la canadese ASC-CSA e la giapponese JAXA. Più recente e meno nota, ma altrettanto audace come progetto, è la stazione spaziale Tiangong (che possiamo tradurre come “il palazzo nel cielo”), che invece è gestita dalla cinese CMSA.
Benché si trovino a una quota attorno a 400 km dalla superficie terrestre, entrambe possono essere viste a occhio nudo. La ISS è più estesa della Tiangong, quindi appare più brillante quando il passaggio è favorevole. Nel seguito prendiamo come riferimento la città di Roma, perché è la capitale d’Italia e per la sua posizione baricentrica rispetto alla nostra penisola. Gli orari precisi dei passaggi dipendono dalla località di osservazione e possono essere forniti per esempio dal sito web Heavens Above, liberamente accessibile, dal quale abbiamo tratto le informazioni che riportiamo in questa sezione e che ci sentiamo di consigliare; tuttavia esistono una moltitudine di app, software e siti web che danno le medesime informazioni, perciò possiamo trovare quello che più si adatta alle nostre esigenze.
Ricordiamo inoltre che i parametri orbitali delle due stazioni spaziali possono variare a seconda delle necessità di manovra, quindi le previsioni potrebbero cambiare.
Se luglio era stato assai generoso come numero di passaggi visibili da tutta Italia, in agosto analoghe occasioni saranno un po’ meno abbondanti. Perché i due avamposti dell’umanità nello spazio appaiano chiaramente a occhio nudo, infatti, devono verificarsi due condizioni: quaggiù sulla superficie terrestre per noi il Sole dev’essere già tramontato, in modo che il cielo sia abbastanza buio, mentre lassù in orbita la nostra stella dev’essere ancora alla portata della ISS e della Tiangong. Quel puntino che si sposta in cielo rispetto alle stelle non è brillante perché astronauti, cosmonauti e taikonauti stanno viaggiando con i fari accesi, ma perché la luce del Sole viene riflessa dalla struttura metallica e dai pannelli fotovoltaici delle stazioni orbitali. Non sempre il gioco della dinamica orbitale permette che i due fattori si combinino in modo opportuno: se la ISS e la Tiangong passano sopra la nostra testa in pieno giorno oppure di notte quando il Sole è tramontato anche per loro, non c’è possibilità di notarle a occhio nudo.
Per questo il passaggio della Stazione Spaziale Internazionale che segnaliamo richiede un certo impegno. Sarà davvero brillante (magnitudine stimata -3,9 da Roma), ma avviene al mattino prestissimo del 23 agosto, poco prima delle cinque del mattino! Meteo permettendo, sarà osservabile da tutta Italia, meglio dalle zone centrali della penisola, compiendo la sua traiettoria da sud ovest a nord est, sorvolando l’Italia dalla Sardegna all’Abruzzo. La ISS comincerà a essere illuminata dal Sole proprio sopra l’isola, comparendo all’improvviso in cielo.

Due i vantaggi di questo transito. Il primo è che raggiungerà una bella altezza sull’orizzonte locale (a Roma sarà praticamente allo zenit), risultando perciò osservabile nella parte centrale anche in presenza di ostacoli, dagli edifici delle grandi città alle montagne, come quelle della Valle d’Aosta. Il secondo è che a fare compagnia alla ISS ci saranno anche Saturno a occidente nella costellazione dell’Acquario, Giove e Marte a oriente in quella del Toro, in mezzo tra loro anche la Luna nei Pesci. Insomma, per chi va a letto tardi, chi si alza presto, chi non dorme del tutto, lo spettacolo celeste è assicurato.

Il passaggio che consigliamo della Tiangong è meno brillante, ma comunque significativo (magnitudine stimata -2,3 da Roma). Soprattutto, è decisamente più alla portata come orario, perché il 1° agosto passerà tra le ore 21.40 e le 21.50 circa. Avverrà da ovest verso est, tagliando nuovamente lo Stivale per il lato corto, dallo stretto delle Bocche di Bonifacio tra la Sardegna e la Corsica al Tavoliere della Puglie.

Anche questo transito risulterà osservabile da quasi tutto il Paese, meglio se dalle regioni centro-meridionali (a Roma passerà poco distante dallo zenit). La Tiangong entrerà nel cono d’ombra della Terra poco dopo aver superato un’altra penisola, quella greca stavolta, scomparendo gradualmente alla vista mentre sta arrivando sopra il Mar Egeo. Ad assistere virtualmente con noi al passaggio ci saranno le stelle più brillanti del cielo estivo, da Arturo nella costellazione del Boote ai tre vertici del Triangolo estivo che abbiamo già imparato a conoscere, ovvero Vega, Altair e Deneb.

Ringraziando per averci letto fin qui, auguriamo buona visione del cielo notturno di agosto a tutte e tutti!