Antares

Antares (AFI: ; α Sco / α Scorpii / Alfa Scorpii, detta anche Calbalacrab, dall'arabo قَلْبُ ٱلْعَقْرَبِ Qalb al-Άqrab, "il cuore dello Scorpione", passato nel nome latino Cor Scorpii) è la stella più luminosa della costellazione dello Scorpione. Il nome Antares deriva dal greco Ἀντάρης (antàres) che vuol dire "anti Ares", ossia "opposto a Marte" o "rivale di Marte", a causa del suo colore rosso molto simile. Con una magnitudine apparente +1,07 è la sedicesima stella più brillante della volta celeste.

Situata a circa 550 anni luce dal sistema solare, Antares è in realtà una stella binaria, nonostante ad occhio nudo appaia come una stella singola; Antares A è una supergigante rossa in uno stadio evolutivo avanzato, ha una massa che è circa 15 volte quella del Sole ed è una delle stelle più grandi conosciute, avendo un raggio circa 680 volte quello solare. Si tratta della stella più evoluta e luminosa dell'associazione Scorpius-Centaurus, l'associazione OB più vicina al sistema solare e la sua luce rossastra illumina in parte la Nube di Rho Ophiuchi, una nube molecolare gigante situata nei pressi della stella . La componente secondaria, Antares B, è invece una calda stella di classe B, distante mediamente 530 UA dalla principale e se si assume che sia di sequenza principale la sua massa è stimabile in circa 7 volte quella del Sole.

Osservazione

Antares è facilmente individuabile al centro della costellazione dello Scorpione, perché grazie al suo colore rosso-arancione spicca fra le stelle che la circondano, quasi tutte di colore azzurro. Con tre di queste, , e , forma l'asterismo noto come il Grande Uncino.

Essendo posta 26° sotto l'equatore celeste, fa parte dell'emisfero australe. Le possibilità di osservazione di essa nell'emisfero boreale sono comunque abbastanza ampie. È infatti osservabile fino al 64º parallelo N, cioè quasi fino al circolo polare artico. Restano escluse solo buona parte della Groenlandia, le regioni più settentrionali del Canada e della Russia, l'Islanda e parte della Svezia e della Norvegia. Tuttavia, nelle regioni del nord Europa, del Canada meridionale e della Russia centrale essa appare molto bassa all'orizzonte sud ed è visibile solo per poche ore. Le possibilità di osservazione migliorano mano a mano che ci si sposta verso le regioni temperate e tropicali dell'emisfero boreale. D'altra parte, questa stessa declinazione comporta che Antares sia circumpolare solo più a sud del 64º parallelo S, cioè solo nelle regioni del continente antartico.

È una delle quattro stelle di prima magnitudine poste a una distanza pari o inferiore a 5° dall'eclittica (le altre tre sono Aldebaran, Regolo e Spica). Per questa ragione viene di tanto in tanto occultata dalla Luna e, più raramente, dai pianeti. L'ultima occultazione di Antares da parte di un pianeta ebbe luogo il 17 settembre 525 a.C.; la prossima sarà il 17 novembre 2400 e si è calcolato che altri pianeti non abbiano occultato Antares nell'ultimo millennio, né lo faranno nel prossimo millennio, poiché la maggior parte dei pianeti, a differenza della Luna, rimangono molto vicini all'eclittica e transitano a nord di Antares. Ogni anno il 2 dicembre il Sole transita 5° a nord di Antares, quindi i mesi migliori per l'osservazione sono quelli in cui il Sole si trova nella parte opposta dell'eclittica, cioè quelli che corrispondono all'estate boreale. In particolare, alla fine di maggio e all'inizio di giugno Antares è visibile per l'intera notte. Al contrario, alla fine di novembre e all'inizio di dicembre non è visibile affatto a causa della luce solare molto vicina; questo periodo di invisibilità dura di più nell'emisfero boreale rispetto a quello australe; il motivo è la declinazione meridionale della stella.

Storia delle osservazioni La prima segnalazione della presenza di una stella compagna di Antares fu fatta da Johann Tobias Bürg durante un'occultazione il 13 aprile 1819, tuttavia questa non fu ampiamente accettata e venne scartata come possibile effetto atmosferico. Fu poi osservata dall'astronomo scozzese James William Grant mentre si trovava in India il 23 luglio 1844. Fu riscoperta da Ormsby M. Mitchel nel 1846 e misurata da William Rutter Dawes nell'aprile 1847

Variazioni della velocità radiale furono osservate nello spettro di Antares all'inizio del XX secolo, e furono fatti tentativi di misura delle orbite tramite spettroscopia. Divenne evidente che le piccole variazioni non potevano essere dovute al moto orbitale, ma erano in realtà causate dalla pulsazione dell'atmosfera della stella. Anche nel 1928, fu calcolato che le dimensioni di Antares variavano di circa il 20%.

Nel 1952, Antares fu segnalata come stella variabile, con la magnitudine fotografica che variava da 3,00 a 3,16. La luminosità è stata monitorata dall'American Association of Variable Star Observers dal 1945 che la classificò come una stella variabile irregolare lenta LC, la cui magnitudine apparente fluttua lentamente tra gli estremi di +0,6 e +1,6, sebbene di solito rimanga vicina alla magnitudine +1,0. Non c'è una periodicità evidente, ma le analisi statistiche hanno suggerito periodi di 1.733 giorni o 1650 ± 640 giorni. Non è stato rilevato alcun periodo secondario lungo separato, anche se è stato suggerito che i periodi primari più lunghi di mille giorni siano analoghi ai periodi secondari lunghi.

Ambiente galattico

Come molte stelle brillanti della costellazione dello Scorpione, Antares fa parte dell'associazione stellare Scorpius-Centaurus, l'associazione OB più vicina alla Terra. È molto estesa, essendo costituita da circa 1.200 stelle con masse pari o superiori alle 15 M☉. Esse si sono formate in un tempo compreso fra i 5 e i 17-22 milioni di anni di anni fa. Le più massicce sono probabilmente già esplose in supernovae, dando origine ad ulteriori fenomeni di formazione stellare.

L'associazione Scorpius-Centaurus è divisa in tre sottogruppi: Scorpione superiore, Centauro superiore-Lupo e Centauro inferiore-Croce. Antares fa parte del primo, noto proprio come associazione di Antares. L'attribuzione di Antares a questo sottogruppo è stata a lungo incerta a causa del difficile calcolo della distanza di stelle così lontane. Le osservazioni compiute tramite il satellite Hipparcos paiono confermare l'appartenenza di Antares a questa sottoassociazione. Se ne fa veramente parte, allora ad oggi è una delle stelle più massicce ed evolute del sottogruppo, se non la più massiccia in assoluto.

La distanza di Antares viene attualmente calcolata in circa 550 anni luce, mentre la distanza media del sottogruppo dello Scorpione superiore in circa 520 anni luce. Antares è quindi probabilmente uno dei membri di questo gruppo più lontani da noi.

Si trova in una regione galattica ricca di nubi di gas. In particolare, illumina la porzione più a sud della nube di Rho Ophiuchi, una nube molecolare gigante che si stende fra le costellazioni dello Scorpione e dell'Ofiuco. Questa porzione si frappone fra noi e la stella e viene illuminata da Antares, assumendo lo stesso colore rossastro che caratterizza questo astro. Altre regioni della nube, illuminate dalle stelle azzurre che circondano Antares, assumono quest'ultimo colore, il che crea un contrasto molto peculiare.

Le stelle più vicine ad Antares note sono altre componenti del sottogruppo dello Scorpione superiore, stelle di piccola massa a quella distanza sono troppo deboli per essere studiate, risultano invece due stelle di classe F e G che si trovano a circa 16-17 anni luce da Antares, anche se le più brillanti da un ipotetico osservatore posto da quelle parti sarebbero stelle di classe B come Pi Scorpii, Dschubba e Shaula, distanti tra 75 e 170 anni luce da Antares ma che brillerebbero tutte e tre con una magnitudine superiore a -1.Come verificato dal software di simulazione spaziale Celestia

Caratteristiche Classificazione e temperatura superficiale Antares è classificata come una stella di tipo M1,5 Iab. Ma questa è solo la classificazione più diffusa: è stata classificata anche come appartenente alla classe M0,5 Iab o alla M1,5 Ib. La classe spettrale M raduna le stelle di colore rosso, di bassa temperatura superficiale. In effetti, Antares ha una temperatura superficiale di 3.600 ± 150 K, di ben 2.200 K inferiore a quella del Sole (5.800 K).

La classe MMK I raccoglie invece le stelle supergiganti. Si tratta di stelle molto massicce e molto luminose, in avanzato stato evolutivo, che hanno aumentato il loro volume fino ad assumere dimensioni enormi. Tale classe è divisa in due sottoclassi contrassegnate come a e b: la prima comprende le supergiganti più luminose, la seconda quelle meno luminose. Antares si trova a metà strada fra le due sottoclassi e le è stata assegnata la sigla ab.

Raggio

Una delle caratteristiche più significative di Antares è rappresentata dalle sue enormi dimensioni, tanto da renderla una delle stelle più grandi conosciute. Da misure di occultazione lunare è risultato che il diametro angolare di Antares ha un'ampiezza di 41,3 ± 0,1 mas. Altre misure, eseguite con tecniche interferometriche sulla lunghezza d'onda di 11 micron, hanno sostanzialmente confermato questo dato, visto che il diametro angolare ottenuto con questa tecnica è risultato essere 44,4 ± 2 mas. Alla distanza presunta di circa 600 anni luce, tale angolo corrisponde a un raggio pari a 822 R⊙ per la prima misura e 883 R⊙ per la seconda. Tuttavia studi più recenti hanno misurato al ribasso il suo diametro, 37,38 ± 0,06 mas nel 2009 e 37,31 ± 0,09 mas nel 2010, che corrisponde a un raggio di circa 680 volte quello del Sole, equivalente a 3,2 unità astronomiche. Se Antares si trovasse al posto del Sole, i suoi strati esterni arriverebbero al 62% dell'orbita di Giove e il nostro pianeta, così come Marte, si troverebbero abbondantemente all'interno della stella.

Per la legge di conservazione del momento angolare, quando le stelle escono dalla sequenza principale per diventare delle supergiganti, perdono molto della loro velocità di rotazione. La velocità all'equatore di Antares moltiplicata per sen i è 10 km/s, ove i è l'angolo di inclinazione rispetto alla nostra visuale. Poiché questo angolo non è conosciuto, la velocità e il periodo di rotazione di Antares non sono determinabili con esattezza. Assumendo che l'asse di rotazione sia inclinato di 90° rispetto al piano della nostra visuale (e quindi assumendo sen i = 1), Antares avrebbe un periodo di rotazione di circa 12 anni. Tale periodo diminuirebbe se l'asse fosse inclinato più di 90° o meno di 90°. Questo periodo di rotazione molto lungo è dovuto, da un lato, al rallentamento della rotazione avvenuto in seguito all'espansione della stella e, dall'altro, alle enormi dimensioni di Antares.

Vento stellare