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c10:cenni_storici_e_inquadramento

10.1 Cenni storici e inquadramento

Nella cultura occidentale la perfezione e la conseguente immutabilità dei cieli sono state per quasi due millenni un preciso dogma delle imperanti dottrine aristoteliche. Gli oggetti celesti erano quindi pensati come eterni ed incorruttibili, non suscettibili di variazioni o modifiche. In tale contesto l'apparizione delle comete veniva riguardata come fenomeno atmosferico, non coinvolgendo quindi la profondità del cielo. Fu quindi con non piccola sorpresa che nel 1596 il pastore luterano John Albert Fabricius annunziò che una stella nella costellazione della Balena (omicron Ceti) mutava regolarmente di splendore. La grande novità del fenomeno giustifica il nome con cui quella stella fu battezzata e che tuttora conserva: Mira Ceti, cioè la stella meravigliosa o “straordinaria” in Cetus.

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Fig. 10.1 Curva di luce di Mira Ceti. Il tempo é espresso in giorni giuliani (J.D. = Julian Days –> A10.1)

Per dare subito una chiara idea del fenomeno “variabilità” riportiamo in Fig. 10.1 la curva di luce di quella stella, cioè un grafico che registra l'andamento della magnitudine dell'oggetto in funzione del tempo: la luminosità varia regolarmente con il tempo, con un periodo di circa 11 mesi, passando da un massimo attorno a magnitudine 2-3 ad un minimo ben al di sotto alla magnitudine 6, soglia di visibilità ad occhio nudo. L'ispezione visiva del cielo mostrava dunque nella costellazione della Balena una stella che appariva e scompariva regolarmente, ad intervalli di 11 mesi.

A partire da quei lontani tempi le indagini astronomiche hanno presto rivelato come la variabilità stellare sia un fenomeno tutt'altro che raro, portando a molte decine di migliaia il numero di variabili sinora scoperte nella sola nostra Galassia. Sono nel contempo emerse sostanziali differenze nelle caratteristiche di tale variabilità e nei meccanismi all'origine del fenomeno. Citiamo subito, per non interessarcene ulteriormente, la presenza di variabili ottiche o “pseudovariabili”, oggetti binari nei quali le variazioni periodiche di luminosità sono dovute al mutuo eclissarsi dei due oggetti orbitanti (binarie ad eclisse). Tra gli oggetti che invece presentano una reale variabilità possiamo definire in prima approssimazione due grandi tipologie:

  • Variabili intrinseche. Come Mira Ceti, hanno variazioni di magnitudine che si ripetono sovente con ampiezze e periodi ben determinati. Tra queste le variabili pulsanti, nelle quali l'effetto Doppler nelle righe dello spettro mostra senza ambiguità che la variazione di luminosità é accompagnata da corrispondenti variazioni del raggio delle strutture.
  • Variabili cataclismiche. Hanno improvvisi e in genere violenti aumenti di luminosità che si ripetono senza precisa periodicità. A tale classe vanno ascritti oggetti quali le variabili tipo U Geminorum, ma anche le stelle Novae, nelle quali é stata più volte riscontrata la ripetibilità del fenomeno sia pur a grande distanza di tempo (novae ricorrenti). In tutti i casi ci si trova di fronte a sistemi binari stretti con instabilità causate da scambi di massa tra le due componenti.

Nel prosieguo di questo capitolo ci interesseremo esclusivamente delle variabili pulsanti e, tra esse, a quelle strutture che mostrano andamenti strettamente periodici. Le ragioni di tale scelta risiedono nell'evidenza che solo in questo caso la variabilità é un fenomeno intrinseco alle singole strutture stellari, collegabile quindi a quegli stessi parametri evolutivi - quali massa, luminosità o temperatura efficace - oggetto dell'indagine evolutiva. Tale pur semplice constatazione chiarisce subito la portata delle ricerche sulla variabilità: quando si giunga - come oggi si é giunti - a stabilire le relazioni che collegano le caratteristiche della pulsazione a quelle delle relative strutture, le predizioni evolutive che siamo andati sin qui sviluppando si trasformano anche in predizioni sulle caratteristiche pulsazionali osservate.

La variabilità stellare viene così ad aggiungersi allo scenario evolutivo, integrandolo e perfezionandolo con nuove e indipendenti predizioni i cui riscontri osservativi forniscono preziose verifiche per tale scenario e, nel contempo, offrono la possibilità di approfondire l'interpretazione delle strutture stellari disseminate nelle galassie. Aggiungiamo solamente che le variabili cataclismiche, per ora trascurate, assumeranno invece un ruolo fondamentale nel prossimo capitolo, quando tratteremo il problema dell'evoluzione nucleare della materia dell'Universo.


c10/cenni_storici_e_inquadramento.txt · Ultima modifica: 11/11/2015 11:07 da marco