E le Stelle Stanno a Guardare

Guardando il blu in una notte tersa non si può non essere attratti dal quel manto tempestato di bellissimi puntini brillanti. 

Quei puntini ovviamente sono stelle, più vicine o più distanti o addirittura in gruppo a formare i disegni delle costellazioni. Pur così numerose, son tutte diverse e la cosa che ce le fa distinguere, dal nostro punto di vista, è una sola, la loro luminosità. 

Ma cos'è la luminosità di una stella? 

Beh, c'è già chi ci ha pensato nel II secolo a.c., creando niente meno che una classificazione ancora usata ai giorni nostri. Ecco il suo nome e quello che ha scoperto. 

Scientificamente la luminosità di una stella può essere definita come la quantità di energia irradiata dall'astro ogni secondo e si misura in watt, anche se più spesso si parla di magnitudine. 

L’energia viene dispersa radialmente tutto intorno e mano a mano che ci si allontana dalla stella la luminosità diminuisce con la distanza secondo una formula:

Ogni stella ha una luminosità propria (L nella formula) e una apparente (I) che è proprio quella che percepiamo noi a distanza guardando semplicemente il cielo stellato col telescopio o anche a occhio nudo. 

Dato che è possibile misurare la luminosità mediante un fotometro montato su un telescopio, con questa formula è possibile calcolare la luminosità propria (intrinseca) L di una stella se ne si conosce la distanza dalla Terra (r).

Ma così sembra un po' complicato. Possibile che non ci sia un metodo più semplice? 

Se andiamo indietro nel tempo, scopriamo che c'è qualcuno che già aveva pensato addirittura a creare una scala delle luminosità del cielo intero.

Nel II secolo avanti Cristo si pensava che le stelle fossero incastonate sulla superficie interna di un'enorme sfera, tutte alla stessa distanza, quindi era logico pensare che le stelle più brillanti fossero anche quelle più grandi. L’astronomo greco Ipparco di Nicea catalogò un migliaio di stelle, sulle circa 6000 visibili ad occhio nudo, in base alla loro luminosità. Utilizzò una scala, detta scala delle magnitudini (M), dalla prima magnitudine fino alla sesta. 

Il criterio era quello di catalogare le stelle più brillanti come stelle di prima magnitudine, fino ad arrivare alla sesta magnitudine (classe a cui appartengono stelle debolissime, visibili solo a persone dotate di ottima vista). 

In questa classificazione più è alto il valore di magnitudine, minore è la luminosità della stella.

Geniale! Ma c'è chi, partendo da qui ha saputo far di meglio, anche se solo 167 anni fa. 

Nel 1856, infatti, l’astronomo britannico Pogson osservò che una stella di prima magnitudine è approssimativamente 100 volte più luminosa di una di sesta magnitudine, definì così 5 gradi di magnitudine invece di sei e, nel tentativo di conservare l'analogia con la vecchia classificazione di Ipparco, basata sulla capacità percettiva dell’occhio umano, pose pari a 2 la magnitudine della stella Polare.

La magnitudine definita da Pogson è ovviamente quella apparente, dato che è dedotta da osservazioni da Terra. 

Esiste addirittura una relazione che permette di ricavare il valore della magnitudine propria (assoluta) di una stella (M) in base alla distanza, ma non la cito per evitare complicazioni. 

In questo modo è possibile confrontare tra di loro le magnitudini, rendendo la loro definizione indipendente dalla distanza. 

È un po' come se riuscissimo a confrontare la luminosità di un lampione sotto casa nostra e un faro da stadio posto ad un chilometro. 

Da notare che la magnitudine di una stella è semplicemente un numero (adimensionale) e cresce da valori negativi a positivi, mentre la luminosità è una grandezza fisica e si misura in Watt, l'unità di misura della potenza. 

Nel 1997 fu pubblicato dall'ESA il catalogo stellare riguardante, oltre ad altri numerosi dati, la magnitudine e la distanza di un gran numero di stelle relativamente vicine, in base alle misurazioni effettuate da un satellite in orbita nello spazio, che fu chiamato proprio Hipparcos.

Tra le visibili anche ad occhio nudo, la prima stella cui fu associata una magnitudine fu la Stella Polare, con M=2, mentre il Sole ha magnitudine -26,7. 

La stella più luminosa del cielo è Sirio, con M=-1,33, nella costellazione di Canis Majoris, sempre ben visibile e splendente in ogni sera stellata. 

Una delle più luminose è a seguire Betelgeuse, sul dorso della sagoma di Orione, con M=0,58, ma la stella dal fascino più particolare, col suo caratteristico blu, ancora nella costellazione di Orione e sua spalla, è sicuramente Bellatrix, con M=2,7, e ancora Algol con M=2,12, Mintaka, con M=2,23, Rigel, Vega, Altair e molte, molte altre che non ci si stancherà mai di osservare.