La costellazione di Cassiopeia, conosciuta per il suo caratteristico soprannome di “costellazione a W”, è da tempo un punto di riferimento per gli appassionati di astronomia. Le sue cinque stelle più brillanti formano una figura distintiva a W nel cielo notturno settentrionale. Questo asterismo rappresenta la figura della regina mitologica greca, simbolo di un legame con un regno di bellezza e vanità. Cassiopeia è una delle 48 costellazioni catalogate dall’astronomo greco Tolomeo nel II secolo d.C. Nella mitologia greca, Cassiopeia era regina d’Etiopia e moglie del re Cefeu. Dopo aver offeso il dio del mare Poseidone, vantandosi di essere più bella delle Nereidi, fu punita con l’invio di un mostro marino, rappresentato dalla costellazione del Cetus, che devastò le terre. Per espiare, la figlia di Cassiopeia, Andromeda, fu legata a una roccia in attesa della bestia. Andromeda venne salvata dall’eroe Perseo, mentre Cassiopeia fu costretta a girare eternamente attorno al polo celeste nord, passando metà del tempo a testa in giù.
W di Cassiopeia, immagine: Wikisky
Situata in una regione del cielo ricca di brillanti e grandi nebulose e ammassi stellari aperti, Cassiopeia offre numerosi obiettivi per i telescopi di piccole dimensioni. Tra gli oggetti più affascinanti ci sono le Nebulose Cuore e Anima, l’Ammasso Doppio, la Nebulosa Pacman, la Nebulosa Bolla, e gli ammassi aperti Messier 52 e Messier 103. L’asterismo a W facilita la localizzazione di questi oggetti durante una chiara notte. Le cinque stelle che costituiscono la W di Cassiopeia si trovano in diverse fasi evolutive e a varie distanze. In ordine di luminosità, queste sono Schedar (Alpha Cassiopeiae), Caph (Beta Cassiopeiae), Gamma Cassiopeiae, Ruchbah (Delta Cassiopeiae) e Segin (Epsilon Cassiopeiae). A seconda del momento della notte, le stelle possono apparire come una brillante W o M nel cielo. Sebbene tutte e cinque siano significativamente più giovani del Sole, quattro di esse (tutte tranne Segin) si sono già evolute oltre la sequenza principale e sono entrate nei loro stadi finali di ciclo vitale. Queste quattro stelle presentano luminosità simili, con magnitudini apparenti comprese tra 2.24 e 2.68, mentre Segin è notevolmente più debole, con una magnitudine di 3.35. Tutte e cinque le stelle mostrano lievi variazioni di magnitudine.
Stelle
Le stelle che compongono l’asterismo a forma di W presentano similitudini nella loro luminosità, ma differenze sostanziali nella loro natura. La più anziana del quintetto celeste è Caph (Beta Cassiopeiae), un gigante bianco con un’età stimata tra 1,09 e 1,18 miliardi di anni, mentre la più giovane è Gamma Cassiopeiae, che ha solo 8 milioni di anni. Nonostante la sua giovinezza, Gamma Cassiopeiae ha già concluso il suo ciclo principale di vita, classificandosi come un subgigante di tipo spettrale B0.5IVe. Caph risulta essere la meno massiccia, meno luminosa e la più vicina delle cinque stelle, a soli 54.7 anni luce di distanza. Gamma Cassiopeiae, invece, si dimostra la più distante, a ben 550 anni luce, ed è anche quella con la maggiore massa e luminosità, essendo 17 volte più massiccia del Sole e 34.000 volte più luminosa. Schedar, con un raggio di 45.39 volte quello del Sole, è la più grande.
Schedar (Alpha Cassiopeiae)
Schedar, la stella più luminosa di Cassiopeia, è classificata come un gigante arancione di tipo spettrale K0 IIIa. Brilla con una magnitudine di 2.24 da una distanza di 228 anni luce. Con una massa di 3.98 volte quella del Sole, ha amplificato le sue dimensioni a 45.39 raggi solari mentre si evolveva. Risplende 794 volte più luminosamente del Sole, con una temperatura superficiale di 4.552 K. La sua età stimata è di 220 milioni di anni. Il nome Schedar deriva dall’arabo “şadr”, che significa “petto,” facendo riferimento alla posizione della stella nel corpo di Cassiopeia, indicando il cuore della regina. Schedar è talvolta elencata come variabile sospetta, anche se non sono state osservate variazioni di luminosità dal XIX secolo.
Caph (Beta Cassiopeiae)
Caph è una stella gigante bianca con una classificazione stellare di F2 III, che presenta una magnitudine apparente di 2.28 e si trova a 54.7 anni luce. A occhio nudo, possiede una luminosità simile a quella di Schedar. Questa stella ha una massa di 1.9 masse solari e un raggio compreso tra 3.43 e 3.69 raggi solari. Con una temperatura efficace di 7.079 K, è 27.3 volte più luminosa del Sole. Caph è classificata come variabile Delta Scuti, una stella pulsante la cui luminosità varia mentre si espande e si contrae.
Gamma Cassiopeiae
Gamma Cassiopeiae è il prototipo della propria classe di stelle variabili, le Gamma Cassiopeiae. Queste sono variabili eruttive in rapida rotazione che mostrano variazioni irregolari di luminosità su periodi di decenni. Gamma Cassiopeiae oscilla tra magnitudini di 1.6 e 3.0. Al suo massimo, eclissa Schedar, annunciandosi come la stella più luminosa di Cassiopeia. Questa stella ha una rotazione eccezionalmente veloce, con una velocità rotazionale proiettata di 432 km/s. A causa della sua elevata velocità di rotazione, presenta una forma oblata con un pronunciato rigonfiamento equatoriale. Associata all’elevato output energetico, la rapida rotazione causa l’espulsione di materiale dalla stella, formando un disco circumstellare di gas, mentre episodi intermittenti di shell causano variazioni nella luminosità della stella. Pleione, nell’ammasso delle Pleiadi in Toro, e Gomeisa, in Canis Minor, appartengono anche a questo gruppo di variabili. Con una massa 17 volte quella del Sole, il destino di Gamma Cassiopeiae come supernova è ormai segnato. Sebbene abbia solo 8 milioni di anni, ha visto un’evoluzione rapida a causa della sua alta massa, risultando senz’altro a corto di tempo. Gamma Cassiopeiae è l’unica tra le cinque stelle della W a non avere un nome proprio approvato dall’Unione Astronomica Internazionale (IAU). Talvolta è chiamata Navi (Ivan al contrario) in onore dell’astronauta americano Virgil Ivan “Gus” Grissom, membro della sfortunata missione Mercury Seven. Anche il nome cinese Tsih (“la frusta”) è utilizzato per descriverla.
Ruchbah (Delta Cassiopeiae)
Ruchbah è un subgigante bianco di tipo spettrale A5 IV, situato a 99.4 anni luce di distanza. Con una magnitudine apparente di 2.68, non appare molto più tenue rispetto a Schedar, Caph e Gamma Cassiopeiae. Questa stella ha una massa di 2.49 masse solari e brilla con 72.88 luminosità solari da una temperatura superficiale di 7.980 K. Ha un raggio 3.90 volte quello del Sole e la sua età stimata è di 600 milioni di anni. Delta Cassiopeiae potrebbe essere un sistema binario eclissato di tipo Algol, con eclissi osservate ogni 759 giorni, corrispondenti al periodo orbitale dei due componenti.
Segin (Epsilon Cassiopeiae)
Analogamente a Gamma Cassiopeiae, Segin è una stella blu calda che ha rapidamente evoluto e brucerà attraverso il resto della sua vita nei prossimi milioni di anni. La sua età è stimata in soli 15.4 milioni di anni. È classificata come una stella blu della sequenza principale di tipo spettrale B3 V, avente una massa di 9.2 masse solari e un raggio 18.45 volte quello del Sole. È 717.5 volte più luminosa del Sole, con una temperatura efficace di 15.174 K. Segin si trova a 460 anni luce e appare con una magnitudine di 3.37. È classificata come una variabile periodica.
Costellazioni vicine alla W
Il modello a W può essere utilizzato per individuare diverse costellazioni meno distinte che si trovano nella stessa area. L’asterismo principale di Cefeo (la costellazione che rappresenta il marito della regina Cassiopeia), noto come La Casa, si trova appena sopra la W. Una linea immaginaria tracciata da Schedar a Caph conduce ad Alderamin, la stella più brillante di Cefeo. Alderamin segna la base della casa rettangolare e Errai segna il tetto. Entrambe le stelle assumono il ruolo di Stella Polare nel corso del ciclo di precessione della Terra. L’attuale stella polare, Polaris, è la più brillante in quest’area del cielo, sul lato opposto del tetto. Errai diventerà la Stella Polare tra circa mille anni.
Costellazioni vicine a Cassiopeia, immagine: Wikisky
Perseo sorge poco dopo Cassiopeia ed è facilmente trovabile seguendo la linea immaginaria da Gamma Cassiopeiae attraverso Ruchbah. La linea guida conduce all’Ammasso Doppio (NGC 869 e NGC 884), visibili come una macchia di luce quando il cielo è sereno, proseguendo poi verso il Segmento di Perseo, una linea curva di stelle che rende Perseo distintivo in questa parte del cielo. Mirfak, la stella più luminosa nel Segmento (e in Perseo), è la stella centrale dell’Ammasso Alpha Persei, un altro ammasso aperto visibile a occhio nudo. La famosa stella variabile Algol si trova sotto Mirfak. Una linea tracciata da Gamma Cassiopeiae attraverso Schedar punta verso il Quadrato di Pegaso, un asterismo che delinea il corpo di Pegaso. La stella più brillante dell’asterismo è Alpheratz, la luminarie della costellazione di Andromeda. Alpheratz era parte sia di Pegaso che di Andromeda, ma ora è assegnata solo a Andromeda. È il primo di una catena di tre stelle brillanti che rendono Andromeda riconoscibile. Le altre due, Mirach e Almach, si trovano tra il Quadrato di Pegaso e Mirfak in Perseo. Mirach è utilizzato per localizzare le due galassie a spirale più brillanti e vicine: la Galassia di Andromeda (M31) e la Galassia del Triangolo (M33). Una linea estesa da Ruchbah attraverso Segin punta verso Gamma Camelopardalis, una subgigante bianca di magnitudine 4.66 che appartiene alla figura principale della costellazione di Camelopardalis, la Giraffa. Sebbene sia la diciottesima costellazione più grande del cielo, Camelopardalis è molto sfocata, con le sue stelle più brillanti difficili da identificare anche in una notte serena. La costellazione occupa molto dello spazio tra Cassiopeia e Ursa Maggiore. Un’altra costellazione debole, Lacerta (il Lucertola), è visibile tra la W di Cassiopeia e Deneb, la stella in cima alla Croce del Nord in Cygnus. La sua forma a zig-zag è simile a quella di Cassiopeia, tanto che ha guadagnato l’appellativo di “Piccola Cassiopeia.”
Oggetti del cielo profondo vicino alla W
La W di Cassiopeia funge da guida per diversi brillanti e grandi oggetti del cielo profondo che si trovano in questa regione. Le celebri Nebulose Cuore e Anima si trovano a est di Segin, la stella più a sinistra della W. Queste due nebulose di emissione si trovano a 7.500 anni luce di distanza. La Nebulosa Cuore (IC 1805, Sharpless 2-190) è la più grande delle due e si estende per 150 arcminuti nel cielo apparente, con un raggio fisico di 165 anni luce. Tuttavia, non ha luminosità sufficiente per piccoli telescopi, presentando una magnitudine apparente di 18.3. La Nebulosa Anima (Westerhout 5, Sharpless 2-199) è associata a diversi ammassi aperti, incluso IC 1848, ed è spesso indicata dalla designazione dell’ammasso. Si trova alla stessa distanza della Nebulosa Cuore e copre un’area di 150 per 75 arcminuti, circa 100 anni luce. Appare a 2.5 gradi a sud-est di IC 1805.
Oggetti del cielo profondo vicino alla W di Cassiopeia, immagine: Wikisky
L’Ammasso Doppio (NGC 869 e NGC 884) in Perseo si trova lungo la linea immaginaria estesa da Gamma Cassiopeiae attraverso Ruchbah. I due ammassi aperti hanno magnitudini apparenti di 3.7 e 3.8 e sono facilmente visibili a occhio nudo. Si trovano a circa 7.500 anni luce di distanza e occupano 60 arcminuti del cielo apparente. Si ritiene che abbiano solo 12.8 milioni di anni. Ognuno degli ammassi contiene più di 300 supergiganti blu-bianchi ed è noto dagli osservatori sin dall’antichità. L’astronomo greco Ipparco li catalogò nel 130 a.C. Appaiono sulla stessa linea di vista del radiante dello sciame meteorico annuale delle Perseidi, che raggiunge il picco a metà agosto. Nelle raffigurazioni della costellazione Perseo, rappresentano il manico gioiellato della spada dell’eroe greco.
Segin, Ruchbah, le Nebulose Cuore e Anima e l’Ammasso Doppio, immagine: Wikisky
Segin può essere utilizzata per trovare diversi ammassi aperti più deboli ad ovest della stella. Questi includono NGC 637, NGC 609 e NGC 559. NGC 637 si trova a circa 1.5 gradi a ovest-nordovest di Segin, con una magnitudine apparente di 8.2 e una dimensione apparente di 4.2 arcminuti. È visibile con piccoli telescopi. NGC 609 è più debole, con una magnitudine di 11, mentre NGC 559 brilla con una magnitudine di 9.5.
Segin, NGC 637, NGC 609 e NGC 559, immagine: Wikisky
La regione tra Segin e Ruchbah è un obiettivo eccellente per telescopi piccoli, poiché contiene diversi brillanti ammassi aperti. Il più luminoso, Messier 103, si trova a solo un grado a est di Ruchbah. Conosciuto anche come NGC 581, l’ammasso ha una magnitudine apparente di 7.4 e si trova a circa 10.000 anni luce di distanza. Si estende per 6 arcminuti nel cielo. L’ammasso aperto Trumpler 1 appare circa 40 arcminuti a nord di M103. L’ammasso aperto NGC 654 si trova appena a est della linea che collega Segin e Ruchbah. Con una magnitudine apparente di 6.5 e una dimensione apparente di 5 arcminuti, può essere scorto con binocoli. L’ammasso si trova a 7.830 anni luce di distanza, con un’età stimata di circa 14 milioni di anni.
Ruchbah, Segin, Messier 103, NGC 659, Trumpler 1, IC 166, NGC 663 e NGC 654, immagine: Wikisky
Altri tre ammassi aperti appaiono a est della stessa linea: IC 166, NGC 663 e NGC 659. Il più luminoso di questi, NGC 633, brilla con una magnitudine di 7.1 e ha una dimensione apparente di 16 arcminuti. NGC 659 è più piccolo e meno luminoso, con una dimensione apparente di 6 arcminuti e una magnitudine apparente di 7.9. IC 166 è il più debole dei tre, con una magnitudine di 11.7. Tre oggetti interessanti del cielo profondo possono essere trovati nell’area a sud di Ruchbah. La nebulosa planetaria Sharpless 2-188 (Sh2-188) era un tempo considerata un resto di supernova, ma è ora conosciuta come un residuo di una stella meno massiccia che ha espulso i suoi strati esterni al termine del suo ciclo vitale. La nebulosa è talvolta conosciuta come la Nebulosa Delfino o la Nebulosa Gambero.
Ruchbah, la Nebulosa Delfino (Sh2-188), l’Ammasso E. T. (NGC 457) e NGC 436, immagine: Wikisky
Conosciuta popolarmente come l’Ammasso E.T. o l’Ammasso Gufo, NGC 457 è un giovane ammasso aperto a circa 7.900 anni luce di distanza. Con una magnitudine apparente di 6.4, è piuttosto luminoso e facilmente visibile con i binocoli. Presenta una dimensione apparente di 13 arcminuti. La vicina NGC 436 è più debole, con una magnitudine apparente di 8.8. Gamma Cassiopeiae, la stella centrale della W, è circondata da alcuni notevoli oggetti del cielo profondo. Le nebulose IC 59 e IC 63 si trovano a nord-nordest della stella e appaiono nel medesimo campo visivo. Le loro nuvole vengono erose dall’intensa radiazione della stella. A causa della sua forma peculiare, IC 63 è conosciuta popolarmente come la Nebulosa Fantasma o il Fantasma di Cassiopeia. Queste nebulose presentano una bassa luminosità superficiale e sono oggetti difficili da individuare in un telescopio.
Oggetti del cielo profondo vicino a Gamma Cassiopeiae, immagine: Wikisky
NGC 225 è un relativamente brillante ammasso aperto a nord-ovest di Gamma Cassiopeiae. Con soprannome l’Ammasso Veliero, presenta una dimensione apparente di 12 arcminuti e brilla con una magnitudine di 7.0 a una distanza di 2.143 anni luce. Il suo vicino più tenue, NGC 189 (mag. 8.8), si trova a maggiore distanza, a 4.200 anni luce. Schedar, la stella in basso a destra della W, è una guida verso la Nebulosa Pacman, una grande nebulosa di emissione nota anche con le designazioni NGC 281, IC 11 e Sh2-184. Prende il nome dalla sua assomiglianza con il popolare personaggio dei videogiochi, la nebulosa si estende per 35 arcminuti e si trova a circa 9.500 anni luce di distanza. Forma un triangolo con Schedar e la stella di magnitudine 3.44 Achird (Eta Cassiopeiae).
Schedar, Achird e la Nebulosa Pacman (NGC 281), immagine: Wikisky
Caph può essere utilizzata per individuare la galassia irregolare IC 10. Questa galassia presenta una magnitudine apparente di 10.4 e si trova a 2.5 milioni di anni luce. Fa parte del Gruppo Locale, che include anche la Via Lattea e Andromeda. La galassia appare a est di Caph. L’ammasso aperto NGC 7789 si trova a est di Schedar e a sud-est di Caph. È abbastanza luminoso e grande, con una magnitudine apparente di 6.7 e una dimensione apparente di 16 arcminuti. È anche conosciuto come l’Ammasso della Rosa Bianca o Rosa di Caroline, ed è stato scoperto dalla astronomo tedesca Caroline Herschel nel 1783. Un paio di ammassi aperti, NGC 7788 e NGC 7790, possono essere visti a nord-est di Caph. NGC 7788 ha una magnitudine apparente di 9.40 e si trova a 7.700 anni luce, mentre NGC 7790 brilla con una magnitudine di 8.5 da una distanza di 10.760 anni luce.
Caph, Schedar, Messier 52, NGC 7635, NGC 7538, NGC 7510, NGC 7790, NGC 7788 e NGC 7789, immagine: Wikisky
Schedar e Caph possono essere utilizzate per localizzare un raggruppamento di brillanti oggetti del cielo profondo al confine tra Cassiopeia e Cefeo. Una linea tracciata da Schedar attraverso Caph e estesa per circa la stessa distanza di quella tra le due stelle porta a Messier 52, un ammasso aperto di magnitudine 6.9 in Cassiopeia. L’ammasso ha una massa di 1,200 soli e si trova a 4,600 anni luce di distanza. Presenta una dimensione apparente di 13 arcminuti, corrispondente a un raggio lineare di 9.5 anni luce. L’età stimata di M52 è di 158.5 milioni di anni. La Nebulosa Bolla (NGC 7635) si trova a circa 35 arcminuti a sud-ovest di M52 ed è visibile nel medesimo campo visivo. Questa nebulosa di emissione non è correlata all’ammasso poiché si trova molto più lontano. Le stime sulla distanza variano dai 7.100 agli 11.000 anni luce. La nebulosa ha una magnitudine apparente di 10 e una dimensione di 15 per 8 arcminuti, ed è visibile con telescopi di 8 pollici di apertura e superiori.
In occasione del 26° compleanno del Telescopio Spaziale Hubble, gli astronomi stanno mettendo in evidenza un’immagine di Hubble di un enorme pallone che viene soffiato nello spazio da una stella massiccia e super-calda. L’immagine di Hubble della Nebulosa Bolla, o NGC 7635, è stata scelta per celebrare il 26° anniversario del lancio di Hubble in orbita terrestre da parte dell’equipaggio dello Space Shuttle STS-31 il 24 aprile 1990. Immagine: NASA, ESA e Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
La nebulosa NGC 7538 si trova a est di M52 ed è a 9.100 anni luce di distanza in Cefeo. È nota per contenere la più grande protostella mai scoperta, circa 300 volte più grande del sistema solare. L’ammasso aperto NGC 7510 (mag. 7.9) si trova a sud-est. La Nebulosa Artiglio di Aragosta (Sharpless 157), una brillante nebulosa di emissione, è visibile appena a sud della Nebulosa Bolla. Si trova a 11.050 anni luce di distanza. Le stelle e gli oggetti del cielo profondo in Cassiopeia possono essere osservati tutto l’anno dall’emisfero nord. Il periodo migliore per osservarli è durante i mesi autunnali, quando la costellazione sorge alla sera e attraversa il cielo durante la notte.