Le costellazioni sono aree definite della sfera celeste, utilizzate per suddividere il cielo notturno in regioni specifiche, facilitando così la consultazione. Le costellazioni moderne e i loro confini furono stabiliti dall’Unione Astronomica Internazionale (IAU) negli anni ’20 del XX secolo. Esse si basano su costellazioni antiche catalogate dall’astronomo greco Claudio Tolomeo nel suo Almagesto nel II secolo d.C., oltre a quelle create da astronomi e cartografi europei sin dall’Epoca delle Scoperte. L’IAU riconosce ufficialmente 88 costellazioni nel cielo; 36 si trovano principalmente nell’emisfero settentrionale, mentre 52 sono collocate in quello meridionale. Le costellazioni settentrionali si fondano in gran parte sulle 48 costellazioni greche di Tolomeo, mentre molte di quelle meridionali, invisibili ai greci, furono realizzate solo nel XVI secolo. La dimensione delle costellazioni varia notevolmente: la più grande, Hydra, si estende su 1302,844 gradi quadrati di cielo, mentre la più piccola, Crux, occupa solo 68,447 gradi quadrati. Entrambe si trovano nel cielo meridionale; Hydra è visibile agli osservatori nelle latitudini medie settentrionali, mentre Crux non lo è a causa della sua posizione nell’estremo sud. La costellazione più grande del cielo settentrionale è Ursa Major, l’Orsa Maggiore.

Da dove provengono le costellazioni?

Le antiche costellazioni che hanno servito da base per le 88 moderne furono create migliaia di anni fa da osservatori babilonesi, assiri ed egiziani. Le loro origini esatte e i miti associati sono in gran parte andati perduti. Tuttavia, questi schemi stellari furono adottati dai greci, ai quali vennero attribuiti nuovi significati, associandoli a figure della mitologia greca che conosciamo ancora oggi. In epoca romana, le costellazioni furono dotate di nomi latini. Cinquanta delle 88 costellazioni moderne si basano sulle 48 costellazioni greche elencate da Tolomeo. Queste includono alcune delle costellazioni più note: Orione, Orsa Maggiore, Orsa Minore, Lira, Cassiopea, Perseo, Pegaso, Auriga, Ercole, Drago e le costellazioni zodiacali.

Le costellazioni Ursa Major e Ursa Minor sono visibili a destra del centro. L’arco del manico dell’Orsa Maggiore conduce ad Arcturus in Boötes, che appare bassa sull’orizzonte. Arcturus si trova alla base di un asterismo noto come il Kite (Aquilone), situato tra Corona Borealis (cappello del nord, a sinistra) e l’Orsa Maggiore (a destra). La linea di stelle meno brillanti tra l’Orsa Maggiore e l’Orsa Minore delinea la coda del Drago, mentre la stella relativamente luminosa situata sotto Alkaid, all’estremità del manico dell’Orsa Maggiore, è Cor Caroli, il luminare di Canes Venatici (i Cani da Caccia). Immagine: Guida alle Costellazioni. L’unica costellazione greca attualmente non più in uso è Argo Navis. Una volta considerata la costellazione più grande del cielo, Argo Navis (la Nave Argo) rappresentava la nave su cui Giasone e gli Argonauti salparono per Colchide a cercare il Vello d’Oro. Fu successivamente divisa in tre costellazioni separate – Carina (la Chiglia), Puppis (la Poppa) e Vela (le vele) – dall’astronomo francese Nicolas Louis de Lacaille nel XVIII secolo. Poiché i greci e i romani non potevano vedere le stelle nel cielo meridionale estremo, molte delle costellazioni meridionali moderne non furono create fino all’Epoca delle Scoperte, quando i navigatori europei iniziarono a esplorare l’emisfero sud e a tracciare i cieli meridionali. L’astronomo tedesco Johann Bayer introdusse 11 nuove costellazioni nel suo atlante stellare Uranometria (1603). Queste costellazioni furono create dall’astronomo olandese-fiammingo Petrus Plancius con base sulle mappe celesti fornite dagli esploratori olandesi Pieter Dirkszoon Keyser e Frederick de Houtman. Sette delle 88 costellazioni moderne furono create dall’astronomo polacco Johannes Hevelius nel XVII secolo. Nel XVIII secolo, Nicolas-Louis de Lacaille creò altre 14 costellazioni meridionali durante il suo soggiorno in Sud Africa.

Come hanno ottenuto i nomi le costellazioni?

I nomi delle 88 costellazioni hanno origini diverse. Le 48 costellazioni greche catalogate da Tolomeo sono o portano il nome di figure della mitologia greca o ne sono associate. Ad esempio, Lira è la lira di Orfeo, Cigno è Zeus travestito da cigno, Aquila è l’aquila di Zeus, Sagitta è la freccia di Ercole, e Corona Borealis è la corona di Arianna. Tolomeo non diede questi nomi e le loro designazioni greche non corrispondono necessariamente a quelle moderne. Le costellazioni non elencate da Tolomeo furono create e denominate tra il XVI e il XIX secolo. Quelle realizzate sulla base delle osservazioni effettuate dagli esploratori olandesi che viaggiarono nell’emisfero sud alla fine del XVI secolo furono in gran parte dedicate agli animali esotici incontrati durante i loro viaggi: Chamaeleon, Apus (l’Uccello del Paradiso), Grus (la Gru), Tucana (il tucano), Volans (il Pesce Volante), ecc. La maggior parte delle costellazioni create da Nicolas-Louis de Lacaille furono nominate dopo strumenti: Antlia (la Pompa d’Aria), Fornax (il Forno), Horologium (l’Orologio a Pendolo), Pyxis (la Bussola), Microscopium, Telescopium, ecc. Mensa è un’eccezione, in quanto prende il nome da Table Mountain (Mons Mensae), una montagna con cima piatta che sovrasta Città del Capo in Sud Africa e che si trova vicino all’osservatorio da cui Lacaille compì le sue osservazioni. I nomi delle 88 costellazioni sono usati nelle designazioni stellari. L’astronomo e cartografo tedesco Johann Bayer creò la lista originale delle designazioni Bayer, tutt’ora in uso, composta da una lettera greca o latina e dalla forma genitiva della costellazione ospite della stella. Ad esempio, Antares in Scorpius è designata come Alpha Scorpii, Rigil Kentaurus è nota come Alpha Centauri A (in quanto componente principale del sistema di Alpha Centauri), e Regulus in Leo è Alpha Leonis. Allo stesso modo, l’astronomo inglese John Flamsteed utilizzò numeri e nomi delle costellazioni in forma genitiva per assegnare alle stelle le cosiddette designazioni Flamsteed nel suo catalogo del 1725. Queste sono ancora comunemente usate per le stelle che non hanno designazioni Bayer. Le stelle conosciute principalmente per le loro designazioni Flamsteed includono 51 Pegasi, la prima stella di sequenza principale scoperta con un esopianeta, e 61 Cygni, la stella con il movimento proprio più elevato tra tutte le stelle visibili.

Costellazione vs. asterismo

La differenza tra i termini costellazione e asterismo è semplice: le costellazioni sono aree del cielo e gli asterismi sono schemi formati da due o più stelle. Prima dell’inizio del XX secolo, i termini erano usati in modo sinonimo, poiché entrambi si riferivano a schemi stellari. Una volta che l’Unione Astronomica Internazionale (IAU) adottò i confini ufficiali delle costellazioni negli anni ’20, questi cominciarono a denotare aree specifiche della sfera celeste. Nel frattempo, gli asterismi mantennero il loro significato originale. Nel linguaggio comune, il termine costellazione è ancora spesso utilizzato in riferimento agli asterismi. Ad esempio, il Grande Carro non è una costellazione, ma un asterismo della costellazione Ursa Major (l’Orsa Maggiore), il Kite è un asterismo in Boötes, e la Croce del Nord è un asterismo in Cygnus (il Cigno). In Ursa Major, le stelle del Grande Carro delineano la coda e i quartieri posteriori dell’Orsa Maggiore, mentre la Croce del Nord forma il corpo principale del Cigno. Anche se gli asterismi e le figure delle costellazioni possono avere varianti multiple, le costellazioni presentano confini chiaramente definiti, comparabili a quelli delle nazioni sulla mappa del mondo. Poiché gli asterismi non sono definiti rigorosamente come le costellazioni, non esiste una lista ufficiale approvata dall’IAU. Nuovi asterismi vengono scoperti continuamente dagli appassionati del cielo. Vedi: Asterismi

Costellazioni famose

Le costellazioni più conosciute sono quelle più facili da identificare. Per gli osservatori dell’emisfero settentrionale, queste sono:

• Orione – riconoscibile per la Cintura di Orione e la figura a clessidra delineata da Betelgeuse, Bellatrix, Rigel, Saiph e le stelle di cintura Alnitak, Alnilam e Mintaka
• Ursa Major – dimora del Grande Carro, uno degli asterismi più noti del cielo settentrionale
• Ursa Minor – casa di Polaris (la Stella Polare) e del Piccolo Carro
• Canis Major – casa di Sirio, la stella più brillante del cielo
• Cygnus – dominata dal luminoso e grande asterismo conosciuto come la Croce del Nord
• Lira – riconoscibile per il motivo a lira formato da Vega e altre stelle brillanti
• Cassiopea – soprannominata la “costellazione a W” perché le sue cinque stelle più brillanti formano una W evidente nel cielo
• Scorpius – facilmente riconoscibile per le chele dello Scorpione e l’asterismo dell’Uncino, formato da Antares insieme ad altre stelle brillanti di Scorpius
• Sagittarius – dominata dall’asterismo della Teiera
• Taurus – casa delle Pleiadi e delle Iadi, brillanti cluster aperti che segnano la spalla e la testa del Toro
• Auriga – facile da identificare per il motivo esagonale formato da Capella con le altre stelle brillanti della costellazione
• Leo – come Scorpius, sembra l’animale che rappresenta, con l’asterismo a Falce che delinea la testa e la criniera del Leone

Foto scattata da Rogelio Bernal Andreo nell’ottobre 2010 della costellazione di Orione, mostrando le nebulose circostanti del complesso della nube molecolare di Orione. È stata catturata anche la supergigante rossa Betelgeuse (in alto a sinistra) e la famosa cintura di Orione composta dalle stelle OB Alnitak, Alnilam e Mintaka. In basso a destra si trova la stella Rigel. La forma a mezzaluna rossa è il Loop di Barnard. La fotografia è apparsa come Immagine Astronomica del Giorno il 23 ottobre 2010. Immagine: Rogelio Bernal Andreo (CC BY-SA 3.0). Gli osservatori dell’emisfero meridionale possono facilmente identificare diverse costellazioni nel cielo lontano a sud, per lo più sconosciute agli osservatori settentrionali. Queste includono:

• Crux – riconoscibile per l’asterismo della Croce del Sud, presente su diverse bandiere nell’emisfero meridionale
• Centaurus – casa delle stelle di prima magnitudine Alpha e Beta Centauri e molte altre stelle brillanti
• Carina – casa di Canopo, la seconda stella più brillante del cielo, e dell’asterismo della Croce di Diamante

Immagine di campo ampio della Croce del Sud, credito: Wikimedia Commons/Naskies (CC BY-SA 3.0)

Costellazioni zodiacali

Le costellazioni zodiacali sono quelle che ospitano il Sole mentre questo attraversa il cielo. Esse sono: Ariete (il Montone), Toro (il Toro), Gemelli (i Gemelli), Cancro (il Granchio), Leone (il Leone), Vergine (la Vergine), Bilancia (le Bilance), Scorpione (lo Scorpione), Sagittario (l’Arciere), Capricorno (il Capricorno), Acquario (l’Acquario) e Pesci (i Pesci). Il percorso apparente del Sole è chiamato eclittica. La maggior parte dei pianeti del sistema solare si muove all’interno di 8 gradi dall’eclittica. Le costellazioni zodiacali erano importanti per le culture antiche perché aiutavano gli osservatori a determinare il periodo dell’anno. Nell’antichità, il Sole al Primo Punto dell’Ariete (o alla Cuspide dell’Ariete) segnava l’inizio della primavera e al Primo Punto della Bilancia, l’inizio dell’autunno. Questi punti segnavano le posizioni degli equinozi di primavera e autunno. A causa della precessione assiale della Terra, gli equinozi si sono spostati attualmente nelle costellazioni dei Pesci e della Bilancia. Le 12 costellazioni zodiacali sono familiari ai più distratti per nome, ma non tutte sono facili da identificare nel cielo notturno. Le più riconoscibili sono quelle che contengono stelle particolarmente brillanti e asterismi evidenti: Toro (Aldebaran, il V del Toro), Gemelli (Polluce e Castore), Leone (Regolo, la Falce), Vergine (Spica, la Y della Vergine), Scorpione (Antares, l’Uncino), Sagittario (la Teiera), Acquario (il Giara d’acqua) e Pesci (il Cerchio). Le meno appariscenti possono essere individuate utilizzando asterismi situati nella stessa area del cielo. Vedi: Costellazioni zodiacali In aggiunta alle 12 costellazioni zodiacali, l’eclittica attraversa anche Ofiuco, una costellazione che non fa parte della famiglia zodiacale. Le famiglie di costellazioni furono definite dall’astronomo americano Donald H. Menzel, che incluse solo le tradizionali costellazioni zodiacali, assegnando Ofiuco alla famiglia di Ercole.

La grande e indistinta V che domina il lato sinistro dell’immagine è il motivo principale della costellazione zodiacale meridionale del Capricorno. Può essere trovata a sinistra della Teiera nel Sagittario, che si trova appena sopra l’orizzonte (centro), oppure seguendo la linea del Fusto di Aquila (in alto), formata da Altair con le due stelle brillanti ai lati, Tarazed e Alshain. Immagine: Guida alle Costellazioni

Fatti sulle costellazioni

Le costellazioni sono reali?

Le costellazioni stesse non sono reali. Esse sono una rappresentazione del cielo dal punto di vista degli osservatori sulla Terra. Sono prodotti dell’immaginazione umana e formano una mappa bidimensionale del cielo. Le stelle e gli oggetti del profondo cielo al loro interno non sono quasi mai correlati tra loro e si trovano a distanze diverse dalla Terra. Tuttavia, i brillanti schemi stellari nelle costellazioni facilitano agli osservatori l’identificazione di specifiche stelle e la localizzazione di oggetti del profondo cielo che possono osservare con binocoli e piccoli telescopi.

A cosa servono le costellazioni?

Storicamente, le figure delle costellazioni, gli asterismi e le stelle singole sono stati utilizzati per la navigazione celeste e in agricoltura. Nelle culture antiche, l’alba e il tramonto di alcune stelle segnalavano il cambio delle stagioni e il momento del raccolto. Stelle e costellazioni hanno anche svolto un ruolo importante nel folklore, nella mitologia e nei vari sistemi di credenze in tutto il mondo. Oggi, le costellazioni vengono per lo più utilizzate per riferirsi a specifiche regioni del cielo. In astronomia osservativa, i schemi formati dalle loro stelle più brillanti aiutano gli osservatori a identificare costellazioni meno brillanti e a trovare oggetti del profondo cielo. Gli asterismi nelle costellazioni possono essere utilizzati per individuare i poli celesti nord e sud. Polaris, l’attuale stella del Polo Nord, fa parte dell’asterismo del Piccolo Carro e può essere individuata usando le stelle del Grande Carro. Polaris Australis, la stella del Polo Sud, è troppo debole per essere utile nella navigazione, quindi il polo celeste meridionale viene comunemente trovato utilizzando le Stelle Indicatrici (Alpha e Beta Centauri) e le stelle brillanti della Croce del Sud. Vedi: Stelle Indicatrici

Come identificare le costellazioni?

Le costellazioni vengono identificate usando gli asterismi brillanti all’interno dei loro confini. Alcuni degli asterismi più riconoscibili del cielo includono la Cintura di Orione nella costellazione di Orione, il Grande Carro in Ursa Major, il Piccolo Carro in Ursa Minor, la W di Cassiopea, la Croce del Sud in Crux, l’Uncino in Scorpius, la Falce di Leo, la Teiera in Sagittarius, il Quadrato di Pegaso in Pegaso e Andromeda, e la Croce del Nord in Cygnus. Asterismi meno appariscenti ma ancora facilmente identificabili includono il Keystone in Ercole, la Casa in Cefeo, il Kite in Boötes, la Giara d’acqua in Acquario e il Cerchio di Pesci.

La W di Cassiopea e il Segmento di Perseo, immagine: Guida alle Costellazioni. Costellazioni più deboli possono essere trovate usando gli asterismi brillanti delle costellazioni che si trovano nella stessa area del cielo. Ad esempio, Canes Venatici si trova sotto il manico del Grande Carro in Ursa Major, Lepus giace sotto i piedi di Orione, e Sagitta si trova tra la Croce del Nord in Cygnus e il Fusto di Aquila, oppure tra il becco del Cigno, individuabile grazie ad Albireo, e la testa dell’Aquila, contrassegnata da Altair. A seconda della posizione dell’osservatore, alcune costellazioni appariranno solo nel cielo settentrionale, mentre altre rimarranno nel meridionale. Ad esempio, le costellazioni circumpolari settentrionali Ursa Major, Ursa Minor, Draco, Cefeo e Cassiopea rimangono nel cielo settentrionale per gli osservatori in latitudini medie settentrionali. A seconda del periodo dell’anno, potrebbero apparire a nord-est o nord-ovest, ma mai nel cielo meridionale. Lo stesso vale per le costellazioni circumpolari meridionali (Carina, Centaurus e Crux).

Perché vediamo diverse costellazioni nel corso dell’anno?

Vediamo diverse costellazioni nel cielo in diverse stagioni perché le stelle sorgono e tramontano due ore prima ogni mese. Esse si muovono attraverso il cielo di circa 90 gradi da una stagione all’altra, impiegando un anno a completare il Cerchio completo di 360 gradi. Per questa ragione, diverse costellazioni sono visibili nel cielo serale in momenti diversi dell’anno. Orione, ad esempio, è meglio visibile in inverno, Vergine in primavera, Aquila in estate e Pegaso in autunno. Vedi: Costellazioni stagionali

Le 88 costellazioni