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AstroMax Blog

Blog di Astronomia di Massimo Dionisi

Trifid Nebula in Sagittarius

DiMassimo Dionisi

Lug 31, 2020

Storia delle Osservazioni

Osservata per la prima probabilmente dall’astronomo francese Guillaume le Gentil nel 1747 mentre studiava la vicina nebulosa Laguna (Lagoon Nebula), fu però il suo connazionale Charles Messier a fornirne per primo una descrizione ed a inserirla nel suo famoso catalogo di oggetti non stellari, pubblicato per la prima volta nel 1774, con la denominazione Messier 20. L’astronomo francese non riuscì tuttavia ad identificare correttamente l’oggetto come una nebulosa ma solo come un aggregato di stelle, anche per colpa del telescopio in suo possesso; fu Sir Frederick William Herschel, tedesco di nascita ma naturalizzato inglese, ad identificarla per la prima volta come nebulosa qualche anno più tardi, grazie anche a degli strumenti nettamente più potenti e migliori. L’astronomo britannico osservò tre bande oscure che attraversavano una nebulosità luminosa e diffusa e pensò che si trattava di quattro nebulose distinte, molti anni più tardi suo figlio John Herschel interpretò però le osservazioni in modo corretto, identificando un’unica nebulosa luminosa su cui si sovrapponevano tre bracci di una nebulosa oscura e gli assegnò il nome “Trifid”.

 

Osservabilità

La Trifid Nebula, nota anche come Messier 20 o NGC 6514 (dove NGC sta per New General Catalogue of non-stellar object), si trova nella costellazione del Sagittario, vicino alla Lagoon Nebula con cui condivide la stessa regione di spazio nel braccio a spirale della nostra galassia e, probabilmente, la medesima regione di nubi molecolari. La sua posizione nel cielo può essere facilmente rintracciata partendo dalla punta della freccia del Sagittario (la stella Gamma Sgr o Al Nasl) ed andando verso nord per circa otto gradi. E’ già sufficiente un binocolo 10×50 ed una buona serata priva di inquinamento luminoso per poterla identificare come una macchiolina diffusa di forma circolare. Per gli osservatori dell’emisfero boreale si trova, per la verità, abbastanza bassa sull’orizzonte estivo in direzione sud; il periodo migliore per osservarla va da giugno fino a settembre. Chi osserva dall’emisfero sud è chiaramente avvantaggiato, in quanto la nebulosa può elevarsi fino allo zenit per alcune latitudini.

Utilizzando un telescopio amatoriale di almeno 150 mm di diametro saranno già visibili le nebulose oscure che danno il nome “Trifida” alla nebulosa ed una grande quantità di dettagli, inclusa la stella centrale, una caldissima ed enorme supergigante blu che è in realtà una stella multipla. Questa stella è nota con diversi numeri di catalogo: attualmente si fa riferimento ad essa come ADS 10991 (Astrophysic Data System), oppure anche HD 164492 (Henry Draper Catalogue) e precedentemente come HN 40: si tratta di una stella dichiarata come tripla nelle documentazioni più recenti ma che S.W.Burnham, utilizzando il telescopio rifrattore da 90 cm dell’Osservatorio Lick in California nei primi anni del XX secolo, identificò come sestupla, anche se non fu possibile confermare che fossero tutte legate gravitazionalmente tra di loro. Le sei componenti vengono identificate con le lettere dell’alfabeto, dalla A alla F ed hanno magnitudini pari a 7.6, 10.7, 8.7, 10.5, 12.4 e 13.8; le stelle A e B sono separate di soli 5.4″ (secondi d’arco), A da C di 10.6″, A da F 22.1″, C da D 2.2″ e C da E 6.2″. Attualmente vengono riconosciute come appartenenti al sistema solo le stelle A, B e C.

Caratteristiche Fisiche

TRIFID NEBULA (MESSIER 20, NGC 6514) FOTOGRAFATA IL 21 GIUGNO 2020 DA MASSIMO DIONISI. TELESCOPIO SCHMIDT-CASSEGRAIN DA 200MM F/10, CAMERA CCD QHY8L, FILTRO UHC. ESPOSIZIONE COMPLESSIVA 60 MINUTI.

La componente A della stella centrale dovrebbe essere la fonte principale di illuminazione della nebulosa e dovrebbe essere estremamente giovane, non più di 300.000 anni di età, con una massa stimata pari a 20 volte quella del Sole ed è circondata da un altrettanto giovanissimo ammasso stellare composto da almeno 3100 stelle. E’ tuttavia possibile che, immerse nelle nubi di gas e polveri, esistano altre supergiganti blu che provvedo sia ad illuminare le polveri interstellari sia ad eccitare i gas che rendono luminosa la nebulosa. Nella Trifida convivono infatti tre tipi di nebulose diverse: quelle a riflessione, costituite principalmente da polveri e che possono essere identificate nella parte nord della nebulosa, di colore bluastro; quelle ad emissione, costituenti la parte centrale, dove le potenti radiazioni gamma, X ed ultraviolette provvedono ad eccitare i gas interstellari ionizzandoli e rendendoli luminosi, un pò come quello che accade in tubo al neon quando viene attraversato da una scarica elettrica: le parti più rosse sono costituite da idrogeno ionizzato, quelle più azzurre da ossigeno ionizzato; si trova anche  zolfo ionizzato. Infine delle nebulose oscure, composte da principalmente da polveri, che si sovrappongono prospetticamente e non riflettono la luce delle stelle: la formazione “trifida” è esattamente formata da quest’ultimo tipo di nebulose.

A SINISTRA IL DETTAGLIO DELLA PARTE DI NEBULOSA IN CUI AVVENGONO I PROCESSI DI FORMAZIONE STELLARE, DALLA FOTO PRECEDENTE SCATTATA DALL’AUTORE CON UN TELESCOPIO AMATORIALE.
A DESTRA LA STESSA REGIONE FOTOGRAFATA DAL TELESCOPIO SPAZIALE HUBBLE.

La nebulosa Trifida è uno dei luoghi della nostra galassia dove avvengono i processi che portano alla nascita delle stelle. A circa 8 anni-luce di distanza dalla stella centrale si trova una parte della nebulosa più densa da cui fuoriesce una curiosa formazione a forma di getto della lunghezza di circa 0.75 anni-luce, come mostra chiaramente la foto estremamente dettagliata del telescopio spaziale Hubble (a sinistra). Il getto deriva da gas espulso da un giovane oggetto protostellare nascosto all’interno della nebulosa. Subito a destra del getto si nota un’altra formazione che ricorda un dito di una mano: si tratta di un EGG, ovvero un Evaporating Gaseous Globule simile a quelli visibili nella Nebulosa dell’Aquila (Messier 16) e situati all’interno dei “Pilastri della Creazione“. Una EGG è, in sostanza, una limitata regione di spazio costituita da idrogeno in cui le potenti radiazioni ultraviolette di giovani stelle supergiganti, poste nelle vicinanze, fanno evaporare la parte più esterna e, contemporanemente, comprimo le zone più interne. L’azione di compressione fa sì che i gas e le polveri all’interno del globulo si condensino e che quindi aumenti l’attrazione gravitazionale esercitata dal globulo stesso, il che richiama altro materiale interstellare che cade all’interno del globulo stesso. Con il progredire nel tempo di questo fenomeno ricorsivo e se all’interno del globulo si trova abbastanza materia, al suo centro si possono raggiungere temperature elevatissime: quando vengono raggiunti almeno 10 milioni di °K si possono innescare le reazioni termonucleari e il globulo diventa una protostella prima ed infine una stella vera e propria.

Spitzer-IRAC-MIPS-View-of-the-Trifid-Nebula

Nelle immagini riprese dal telescopio spaziale Spitzer (foto in alto), che opera nell’infrarosso, sono state rintracciate almeno 30 stelle ancora in fase embrionale e 120 stelle neonate, non ancora visibili nelle foto normali. Altre osservazioni eseguite nel 2004 da un’altro telescopio spaziale ma che opera nel campo dei raggi X, il Chandra, hanno mostrato la presenza di oltre 300 sorgenti X all’interno della Nebulosa, di cui il 70% aventi origine da sorgenti infrarosse. Chandra era riuscito a risolvere almeno quattro componenti della stella centrale HD 164492, la A, B, C e D, come sorgenti indipendenti di raggi X. Le altre fonti possono essere associate a protostelle e per alcune sono state identificate le loro controparti ottiche mentre per altre si sono rilevate anche emissioni nel campo delle onde radio.

Da un complesso nebulare come la Nebulosa Trifida le prime stelle che si formano sono le supergiganti, direttamente dalla materia interstellare per condensazione gravitazionale. Queste stelle poi innescano la formazione di altre, grazie anche alla pressione di radiazione, la cui massa sarà più piccola, fino a creare delle stelle di dimensioni paragonabili a quelle del nostro Sole o ancora più piccole. In realtà strutture come la Nebulosa Trifida non si trovano isolate nello spazio interstellare ma di norma sono inserite in complessi molecolari, costituiti principalmente da gas d’idrogeno, piuttosto estesi.

MAPPA DELLA REGIONE DI SPAZIO IN CUI SI TROVA LA NEBULOSA TRIFIDA (M20) ED A CUI APPARTIENE ANCHE LA NEBULOSA LAGUNA (LAGOON NEBULA). LE DIMENSIONI COMPLESSIVE DELL’AREA SONO DI CIRCA 150 ANNI-LUCE E CORRISPONDONO AD UN’UNICA GRANDE NUBE MOLECOLARE SPEZZATA IN PIU’ PUNTI. LA TRIFIDA STESSA APPARE COME UN COMPONENTE MINORE E SEPARATO.

La Nebulosa Trifida dovrebbe avere un diametro di circa 40 anni-luce e le sue dimensioni apparenti, viste dalla Terra, sono di circa 20 minuti d’arco, cioè circa una volta e mezzo più piccola della Luna piena vista ad occhio nudo. Tuttavia le sue dimensioni reali non sono certe in quanto la sua distanza è ancora oggetto di controversie: stime ufficiali la pongono a circa 5200 anni-luce dalla Terra, tuttavia alcune recenti ricerche (2011) sull’entità delle diminuzioni di luminosità delle stelle presenti nella nebulosa a causa degli effetti della polvere interstellare che si interpone lungo la linea di vista, la spostano a quasi 9000 anni-luce di distanza.

L’incertezza sulla distanza ha riflessi anche sulla collocazione della Nebulosa nei bracci a spirale che compongono la nostra galassia, ovvero sulla sua posizione galattica; normalmente viene collocata nel Braccio del Sagittario (Sagittarius Arm), che è quello immediatamente più interno a quello in cui si trova il nostro sistema solare, tuttavia potrebbe anche essere posizionata nell’ancora più interno Braccio dello Scudo-Centauro (Scutum-Centaurus Arm).

 

Massimo Dionisi

Sassari, 31 luglio 2020

 

 

 

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