La curiosità del mese

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Comete e magnitudini

La curiosità del mese di gennaio 2019 a cura di Tomaso Belloni


Fig. 1 - La cometa 46P Wirtanen ripresa la notte del 28 novembre con il telescopio remoto Unione Astrofili Italiani. Il cielo terso e lontano da fonti luminose del Parco del Lago Trasimeno (presso cui e' posto il telescopio remoto UAI) ha permesso di riprendere la cometa che si staglia nitida dal fondo cielo nonostante la minima altezza sull'orizzonte. Crediti: Gianluca Galloni, socio UAI.
Fig. 1 - La cometa 46P Wirtanen ripresa la notte del 28 novembre con il telescopio remoto Unione Astrofili Italiani. Il cielo terso e lontano da fonti luminose del Parco del Lago Trasimeno (presso cui è posto il telescopio remoto UAI) ha permesso di riprendere la cometa che si staglia nitida dal fondo cielo nonostante la minima altezza sull’orizzonte. Crediti: Gianluca Galloni, socio UAI.

Si è molto parlato della "cometa di Natale" nel mese di dicembre 2018.
Questo oggetto e il suo passaggio natalizio ci permette di affrontare un paio di argomenti interessanti.
Innanzitutto la cometa: il suo nome ufficiale è 46P Wirtanen.
Carl Wirtanen è chi l’ha scoperta nel 1948, da cui il nome.

Fig. 2 - Carl Alvar Wirtanen (Kenosha, 11 novembre 1910 - Santa Cruz, 7 marzo 1990) e' stato un astronomo statunitense. Lavoro' presso il Lick Observatory.
Scopri' la cometa periodica 46P Wirtanen e otto asteroidi. Da Wikipedia.
Fig. 2 - Carl Alvar Wirtanen (Kenosha, 11 novembre 1910 - Santa Cruz, 7 marzo 1990) è stato un astronomo statunitense. Lavorò presso il Lick Observatory. Scoprì la cometa periodica 46P Wirtanen e otto asteroidi. Da Wikipedia.

Ma perchè 46P? La convenzione per i nomi delle comete, in vigore da quasi un quarto di secolo, prevede una lettera maiuscola che indica il tipo di cometa (P sta per cometa periodica) preceduta da un numero: in questo caso 46 significa la quarantaseiesima cometa periodica in ordine di scoperta.
Poi dovrebbe venire l’anno e il semi-mese di scoperta, quindi il nome completo sarebbe 46P/1948 A1 Wirtanen: la 46ma cometa periodica, scoperta da Wirtanen nei primi quindici giorni del 1948, la prima in queste due settimane.
Si tratta di un oggettino di diametro poco più di un chilometro in orbita intorno al sole con un periodo di circa cinque anni, cinque mesi e otto giorni.
Nel punto più lontano della sua orbita (l’afelio) raggiunge più di cinque unità astronomiche dal sole (l’unità astronomica è la distanza della Terra dal Sole), nel punto più vicino (perielio) si riducono a una. Una cometa luminosa quando si avvicina al sole e infatti il punto più vicino è stato il 12 dicembre del 2018. Il prossimo sarà ovviamente nel 2023.
Ovviamente vista dalla terra sarà al massimo della sua intensità non esattamente al perielio, dato che più è vicina alla terra e più brillante diventa.
Il picco è stato infatti il 16 dicembre 2018.
Qui cominciano i problemi. Si era detto che avrebbe raggiunto una magnitudine massima di circa 3, ma cosa significa una magnitudine di 3 e perchè nonostante i media abbiano detto che era molto luminosa e molto grande io a occhio nudo dall’Osservatorio di Brera a Merate non ho visto niente?
Cominciamo con la magnitudine e partiamo da lontano.
Fino a tempi relativamente recenti le stelle si sono osservate con l’occhio, dopo Galileo Galilei anche con il telescopio, ma sempre usando l’occhio e non altri strumenti come quelli disponibili adesso.
Già gli antichi greci avevano classificato le stelle visibili a occhio nudo in sei "magnitudini".
Le stelle più luminose erano di magnitudine 1, quelle al limite della visibilità a occhio erano di magnitudine 6.
Questo vuol dire che una stella di sesta magnitudine è sei volte meno luminosa di una di prima?
No, perchè l’occhio umano non percepisce differenze di luminosità in modo lineare, ma approssimativamente in modo logaritmico. In altre parole, registriamo come differenze i rapporti.
Il sistema di magnitudini attuale, più avanzato di quello greco, definisce una stella di prima magnitudine come una stella che sia 100 volte più luminosa di una stella di sesta magnitudine. Perciò, una stella di prima magnitudine si trova a essere 2,5 volte più luminosa di una stella di seconda, mentre una stella di prima sarà più brillante di una stella di terza magnitudine di un fattore 2,5x2,5=6,25 e così via.

Fig. 3 - La cometa ripresa con telescopio in remoto in Australia il 4 dicembre 2018. Si osservi come la cometa con la sua chioma risulti piu` estesa della Luna piena (fotomontaggio di Rolando Ligustri UAI). La chioma pero` e' molto sfumata e contrasta poco con il fondo cielo, per cui solo in queste immagini da cieli di ottima qualita' si puo' evidenziare l'estensione completa della chioma (che non possiamo percepire cosi' grande ad occhio nudo).
Fig. 3 - La cometa ripresa con telescopio in remoto in Australia il 4 dicembre 2018. Si osservi come la cometa con la sua chioma risulti più estesa della luna piena (fotomontaggio di Rolando Ligustri UAI). La chioma però è molto sfumata e contrasta poco con il fondo cielo, per cui solo in queste immagini da cieli di ottima qualità si può evidenziare l’estensione completa della chioma (che non possiamo percepire così grande ad occhio nudo).

Le magnitudini attuali possono essere negative (Sirio, la stella più brillante del cielo vista da terra ha una magnitudine di -1.46) e naturalmente si estendono anche molto oltre 6 per le stelle più deboli non visibili ad occhio nudo, il cui limite è circa 6 (dipende anche dall’occhio dell’osservatore e soprattutto dalle condizioni dell’atmosfera e dell’inquinamento luminoso: dal centro di Milano difficilmente si raggiungono valori di 6).
Quindi a cosa corrisponde la magnitudine 3?
Meno della stella polare, che è a circa 2. Ma poco di più della spalla dell’Orsa Maggiore, delta UMa (chiamata Megrez), che abbiamo sicuramente visto tutti dato che tutte e sette le stelle principali dell’Orsa Maggiore si vedono ad occhio nudo.
Perchè quindi non ho visto la cometa, assumendo che le predizioni di magnitudine fossero corrette?
È stato anche detto che la cometa era molto estesa, con una chioma più grande della luna piena.
Una cometa infatti è interessante da osservare perchè vista da terra non è un semplice punto, come una stella, ma è estesa: ha una chioma e (quando si vede) una coda.
Questo però la rende ben più difficile da osservare, perchè la magnitudine 3 si riferisce a tutta la cometa.
Ma se io "spalmo" la luce di una stella in un’area di cielo più grande della luna piena, la "brillanza superficiale", ovvero per unità di angolo di cielo, è molto inferiore.
L’occhio umano è uno strumento eccezionale, ma non può rimettere insieme questa luce in un punto e quindi nonn riesce a rivelare un oggetto simile.
Così sparsa, una magnitudine 3 non è visibile a occhio nudo.
Almeno da questo passaggio abbiamo imparato qualcosa di nuovo, cos’è una magnitudine e come una cometa "grande" non significa più spettacolare, ma meno visibile.

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