Rigel
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Rigel, (β Ori / β Orionis / Beta Orionis), è una stella della costellazione di Orione. Essa è la settima stella più luminosa del cielo, con una magnitudine apparente di 0,12[1]. Sebbene Bayer le abbia assegnato la lettera greca β, essa è in realtà la stella più luminosa della costellazione; in particolare è più luminosa anche di Betelgeuse, cioè di α Orionis. Ciò può essere dovuto o al fatto che, al momento dell'assegnazione delle lettere nel 1603, la variabile Betelgeuse era più luminosa di quanto non sia ora, oppure semplicemente al fatto che Bayer, come in molti altri casi, si è basato sulle posizioni delle stelle piuttosto che sulla loro effettiva luminosità al momento dell'assegnazione della nomenclatura.
Rigel è una supergigante blu dall'elevata temperatura superficiale, situata alla distanza di circa 775 anni luce dal sistema solare; attorno ad essa si trova una gran quantità di gas interstellare, che viene illuminato dalla sua intensa radiazione ultravioletta, rendendolo così luminoso per riflessione.
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Osservazione
Rigel è una stella dell'emisfero australe, ma è talmente prossima all'equatore celeste (solo 8° a sud) da poter essere osservata da tutte le aree abitate della Terra, senza difficoltà. D'altra parte questa vicinanza all'equatore celeste fa sì che essa sia circumpolare solo nelle regioni vicine al polo sud terrestre.
L'individuazione di Rigel è facilitata, oltre che dalla sua notevole luminosità, anche dal fatto che appartiene alla costellazione di Orione, una delle figure più note e riconoscibili della volta celeste, di cui costituisce anche la stella più luminosa. Essa è posta nella parte sud-ovest della costellazione, in corrispondenza del suo piede destro, secondo l'Uranometria di Bayer, o sinistro, secondo l'etimologia araba. Si trova infatti a sud rispetto alla Cintura di Orione (formata da Alnitak, Alnilam e Mintaka) e a ovest rispetto a Saiph, con la quale forma una delle basi della figura a forma di clessidra, costituita dalle stelle più luminose della costellazione.
Per quanto riguarda le dinamiche terrestri, si può osservare che Rigel si trova ora nel punto più settentrionale che possa raggiungere nel ciclo precessionale, essendo prossima alle 6h di ascensione retta; fra circa 13.000 anni (come lo è stato anche 12.000 anni fa), Rigel sarà al contrario nel punto più meridionale, e sarà osservabile dall'emisfero nord solo in prossimità del Tropico del Cancro.
Ambiente galattico
La distanza di Rigel è compresa tra 700 e 900 anni luce. Il dato migliore dalla missione spaziale Hipparcos è di 773 anni luce (pari a 237 parsec), ma il margine di errore è piuttosto grande. Questa stella si trova sullo stesso braccio della Via Lattea su cui si trova anche il Sole, cioè il braccio di Orione, il cui nome deriva dal fatto che il suo punto più ricco ed intenso si trova proprio in direzione della costellazione di Orione.
Sulla stessa linea di vista di Rigel e lungo il medesimo braccio galattico, si trovano anche l'associazione OB Orion OB1 e la nebulosa di Orione, ad essa collegata. Di questa associazione fanno parte molte stelle calde e luminose della costellazione, comprese Saiph e le tre che formano la Cintura. Tuttavia la distanza di Rigel da noi è circa la metà di quella delle stelle che formano l'associazione. È pertanto dubbio che Rigel ne faccia parte: a volte viene considerata un membro staccato dell'associazione, ma più spesso è considerata un membro dell'Associazione R1 del Toro-Orione. Il fatto che Betelgeuse si trovi più o meno alla stessa distanza da noi a cui si trova Rigel e abbia più o meno la stessa età (circa 10 milioni di anni) farebbe pensare a un fenomeno di formazione stellare avvenuto di fronte all'associazione Orion OB1 alla distanza di 200-300 parsec, che ha generato anche queste due stelle[2].
Essendo una stella brillante e inoltre muovendosi in una regione folta di nebulose, Rigel illumina numerose nubi di polvere nelle sue vicinanze, come vdB 36 e la Nebulosa Testa di Strega; quest'ultima è una nebulosa a riflessione che si trova circa due gradi e mezzo a nord-est, a circa 40 anni luce da Rigel. Nonostante la distanza, la Nebulosa Testa di Strega è ugualmente illuminata da questa stella a testimonianza della sua grande luminosità. Essa è di colore azzurro perché riflette la luce di Rigel, che ha questo colore.
Caratteristiche
Temperatura e luminosità
Il colore azzurro di Rigel è determinato dalla sua alta temperatura superficiale. Il valore di tale temperatura non è tuttavia conosciuto con certezza: alcune misurazioni hanno dato come risultato 12.000 K[3], altre 13.000 K[4]. In ogni caso, Rigel è stata assegnata alla classe spettrale B8[5].
Visto che la distanza precisa a cui Rigel si trova è incerta, anche la sua luminosità intrinseca è difficilmente determinabile con precisione: il suo calcolo infatti può essere effettuato sulla base della luminosità apparente e della distanza. Tenendo conto che, data la sua alta temperatura superficiale, Rigel emette molta radiazione nella banda dell'ultravioletto, le stime della luminosità di questa stella variano fra le 66.000 L☉[6] e le 100.000 L☉. In ogni caso con una magnitudine assoluta bolometrica di -8,03[4], Rigel è l'oggetto più luminoso della nostra zona della Via Lattea. Occorre allontanarsi dal Sole ben 1.400 anni luce fino a Deneb, α Cygni, per trovare una stella sicuramente più luminosa. Anche Deneb si trova sul braccio di Orione della Via Lattea, ma nella direzione opposta a quella in cui si trova Rigel. Un'altra stella che potrebbe contendere a Deneb il primato di stella più luminosa nelle vicinanze del Sole a una distanza superiore a quella di Rigel è Naos, ζ Puppis, che è sicuramente più luminosa di Deneb: tuttavia non è ancora ben chiaro quale delle due stelle sia la più vicina[7].
Raggio
Rigel è classificata come stella supergigante; in particolare essa è stata assegnata alla classe MMK Ia (a volte Iab[5]), che raccoglie le supergiganti più luminose. Ciò significa che Rigel ha già abbandonato la sequenza principale e si trova in un avanzato stato evolutivo. Le dimensioni di Rigel sono quelle che ci si aspetta da una stella della sua classe: infatti, basandosi sulla sua luminosità e sulla sua temperatura, si può ricavare che essa ha un raggio che è 78 volte quello del Sole[8]; misurazioni dirette del diametro di Rigel hanno dato come risultato 2,43 mas[9], che alla distanza presunta a cui Rigel si trova danno quale raggio 73 R☉ (cioè 0,34 UA), in buon accordo con il raggio calcolato in base a luminosità e temperatura. I margini di incertezza sono tuttavia ampi: altre misurazioni hanno dato risultati maggiori, fino a 130 R☉[10]. Se fosse posta al centro del Sistema solare, Rigel raggiungerebbe quindi almeno l'orbita di Mercurio, ma potrebbe addirittura avvicinarsi all'orbita di Venere, se le stime più alte dovessero rivelarsi corrette.
Velocità e periodo di rotazione
Le stelle giganti e supergiganti, uscendo dalla sequenza principale, aumentano il loro volume. Per la legge di conservazione del momento angolare, la velocità di rotazione diminuisce. Queste stelle quindi di solito ruotano tanto più lentamente quanto più hanno aumentato il loro volume. Rigel, come tutte le stelle molto calde, quando era all'interno della sequenza principale doveva ruotare molto velocemente, tanto che forse la sua velocità di rotazione era all'equatore circa 400 km/s[11], fra i valori più alti conosciuti. L'eccesso di elio riscontrato nell'atmosfera stellare di Rigel è stato spiegato proprio sulla base di questa originaria velocità di rotazione molto elevata: essa dovrebbe infatti avere provocato un rimescolamento dei prodotti del ciclo CNO, quando questa stella si trovava nella sequenza principale[11].
L'attuale velocità di rotazione di Rigel è molto difficile da determinare, così come lo è in tutte le supergiganti. Le stelle di questo tipo infatti uniscono una velocità di rotazione ridotta, causata dall'aumento di volume, a una atmosfera estremamente turbolenta e non è semplice separare i movimenti del gas dovuti alla rotazione e quelli dovuti alla turbolenza. In ogni caso, Rigel è stata fatta oggetto di indagini accurate in questo campo, che hanno portato nel 1975 a stabilire che la sua attuale velocità di rotazione all'equatore moltiplicata per sin i è pari a 43 km/s, ove i è l'angolo di inclinazione rispetto alla nostra visuale[12]. Una successiva misura ha dato un risultato comparabile (40 km/s[11]). Poiché l'angolo di inclinazione non è conosciuto, la velocità di rotazione di Rigel e il suo periodo di rotazione non sono determinabili con esattezza. Assumendo che l'asse di rotazione di Rigel sia inclinato di 90° rispetto al piano della nostra visuale (e quindi assumendo sin i = 1), Rigel avrebbe un periodo di rotazione di circa 89 giorni, posto che il raggio di Rigel sia pari a circa 70 R☉. Tale periodo tuttavia diminuirebbe se l'asse di rotazione della stella fosse inclinato più di 90° o meno di 90° e aumenterebbe se il raggio fosse maggiore[10].
Vento stellare
Come tutte le stelle supergiganti, Rigel emette massicciamente gas tramite il proprio vento stellare. Si tratta di un vento stellare relativamente veloce (400 ≤ v ≤ 600 km/s[13]), che emette radiazione nelle frequenze dell'ultravioletto. Questo vento stellare origina una notevole perdita di massa da parte della stella, ma c'è incertezza riguardo a quanto essa ammonti di preciso. Le misurazioni effettuate da tre diversi studi la collocano fra 1,1 milionesimi[14] e 1,3 decimilionesimi[15] di massa solare ogni anno. Si tratta di una perdita che è nell'ordine di 1-10 milioni di volte la massa persa dal Sole ogni anno a causa del vento solare. In ogni caso tale perdita non avviene in modo regolare[16], ma avviene in eruzioni che danno origine a diverse shell di gas, concentriche le une alle altre, che si espandono allontanandosi dalla stella. Queste eruzioni sono probabilmente da mettere in relazione con la variabilità della stella.
Variabilità
Rigel varia la sua luminosità in modo irregolare, come è tipico delle supergiganti. Sia il periodo di variazione che l'ampiezza non sono infatti costanti. Secondo alcuni studiosi il semiperiodo medio di queste variazioni è 22 giorni[17]. Tuttavia secondo altri studiosi, le variazioni di luminosità della stella non hanno alcuna regolarità[18]. L'intervallo di variabilità va da 0,03 a 0,3 magnitudini, cioè dal 3 al 30 percento. L'esatto meccanismo all'origine di queste variazioni non è ancora conosciuto e sono state fatte al proposito diverse ipotesi. Una prima è che la stella vada incontro a pulsazioni non radiali, che interessano larghe parti dell'atmosfera stellare, in modo irregolare e non periodico. Queste pulsazioni sarebbero accompagnate da grandi perdite di massa, che renderebbero di forma irregolare l'involucro della stella[17].
Sono state avanzate altre ipotesi. Poiché alcune osservazioni hanno rivelato la presenza non solo di gas che si allontana dalla stella, ma anche di gas che ricade su di essa, è stata proposta l'esistenza di fenomeni simili alle protuberanze solari e ai flare a cui il Sole va soggetto. Tutto ciò suggerisce l'esistenza di una cromosfera, per certi versi simile a quella del Sole[10]. Le protuberanze sarebbero più frequenti in corrispondenza dell'equatore stellare e sarebbero collegate con il magnetismo di Rigel. La sua superficie presenterebbe infatti delle macchie stellari. Nella zona interessate da esse si originerebbero vaste eruzioni di materiale confinato magneticamente che causerebbero loop molto estesi (decine di volte più grandi di quelli che interessano il Sole), che arriverebbero fino ad una altezza pari a un quarto del raggio della stella. Le variazioni di luminosità di Rigel sarebbero associate a questi fenomeni.
Stato evolutivo
Entrata nella sequenza principale fra i 3 e 10 milioni di anni fa[6] come una stella di classe spettrale O, avente forse una massa una trentina di volte quella del Sole[10], Rigel ha già esaurito l'idrogeno presente nel suo nucleo e quindi è già entrata nelle fasi finali della sua esistenza. Stelle della massa di Rigel, infatti, bruciano molto velocemente il loro combustibile nucleare e hanno quindi una vita (in termini astronomici) molto breve. Da quando è entrata nella sequenza principale, Rigel ha sicuramente perso una consistente porzione della sua massa originaria tramite il potente vento stellare prodotto dalle stelle di classe O e dalle supergiganti. Tuttavia non è ancora chiaro quanta della sua massa iniziale Rigel abbia perso, perché il suo preciso stato evolutivo non è conosciuto.
Circa lo stato evolutivo di Rigel, infatti, due ipotesi sono possibili[19]. Secondo la prima, Rigel sarebbe da poco uscita dalla sequenza principale e avrebbe un nucleo inerte di elio, che si sta contraendo e scaldando. L'innalzamento della temperatura del nucleo farà gonfiare in futuro la stella fino a farla diventare una supergigante rossa simile ad Antares o Betelgeuse. In questo caso la massa attuale di Rigel dovrebbe aggirarsi sulla ventina di masse solari. Una seconda possibilità è che Rigel abbia già passato lo stadio di supergigante rossa e che la temperatura del suo nucleo sia già aumentata a sufficienza per innescare la fusione dell'elio in carbonio e ossigeno. Se questo è accaduto, allora il suo nucleo si è espanso e ciò ha prodotto una nuova contrazione della stella che da supergigante rossa è tornata ad essere una supergigante blu. Se questa seconda ipotesi dovesse essere corretta, allora Rigel ha fatto in tempo a perdere maggiori quantitativi di massa, tanto che la sua massa attuale dovrebbe essere intorno alla quindicina di masse solari. In ogni caso, vista la sua massa elevata, il suo destino sembra quello di esplodere in una supernova di tipo II entro circa un milione di anni. Vista la relativa vicinanza di Rigel, questa esplosione potrebbe avere una magnitudine apparente di -17, cioè apparire luminosa da Terra quanto 100 lune piene[6].
Il sistema
Rigel non è in realtà una stella singola, ma un sistema stellare. Intorno alla stella principale, che è stata fin qui descritta e che è denominata Rigel A, orbitano due o forse più stelle. Rigel è stata riconosciuta come binaria visuale almeno dal 1831, sulla base delle osservazioni di F. G. W. Struve. La compagna visuale di Rigel A sarebbe una stella di tutto rispetto, brillando alla magnitudine apparente 6,7 nonostante la distanza di circa 800 anni luce. Tuttavia essendo vicina a Rigel A e essendo quest'ultima 500 volte più luminosa, la sua luminosità viene sovrastata dalla sua più potente compagna, sicché la sua risoluzione è quasi impossibile tramite telescopi amatoriali. Per risolverla è necessario un telescopio di almeno 150 mm[20]. Alla distanza stimata, la compagna di Rigel A è separata dalla primaria da almeno 2200 UA (330 miliardi di km). Vista la notevole distanza fra le due componenti non si è finora osservato nessun moto orbitale, ma, come è ovvio, esse condividono il medesimo moto proprio[20][21]. In ogni caso l'orbita viene compiuta in almeno 25.000 anni[19].
La compagna visuale di Rigel è essa stessa una binaria spettroscopica, formata da due stelle azzurre di sequenza principale. Entrambe le componenti, chiamate Rigel B e Rigel C, hanno classe spettrale B9 e hanno una temperatura superficiale di poco superiore ai 10.000 K. Rigel B, la più massiccia, ha una massa pari a due volte e mezzo quella del Sole, mentre Rigel C ha una massa pari a 1,9 M☉[21][20]. Esse si trovano distanti 100 UA (circa 15 miliardi di km) l'una dall'altra e compiono il loro moto orbitale in circa 400 anni[19].
Alla fine del XIX secolo e all'inizio del XX ci fu una lunga controversia circa la possibilità di risolvere con telescopi una ulteriore componente ottica nelle immediate vicinanze di Rigel. Parecchi osservatori esperti affermarono di averla individuata, mentre altri affermarono di non essere riusciti in questa impresa; tuttavia, anche quelli che affermavano di esservi riusciti furono spesso incapaci di ripetere il risultato. Le osservazioni compiute in seguito hanno smentito che tale ulteriore componente ottica esista[21][20].
Potrebbe essere invece legata al sistema una ulteriore debole stella di quindicesima magnitudine, che si trova 44 secondi d'arco dalla principale. Alla distanza di 800 anni luce, questi corrispondono a una separazione di 11.500 UA (circa 0,175 anni luce) da Rigel A. Se veramente legata al sistema, questa stella arancione di sequenza principale completerebbe la sua orbita intorno al trio delle stelle maggiori in almeno un quarto di milione di anni[19].
Etimologia e significato culturale
Il nome di Rigel deriva dalla sua posizione di "piede" sinistro di Orione. È infatti una contrazione di Rijl jawza al-yusra, espressione araba per "il piede sinistro di Colui che è Centrale". Un altro nome arabo è riǧl al-ǧabbār, che significa "il piede di colui che è grande (gigante, conquistatore, ecc.)"; da questa espressione araba derivano i nomi alternativi di Rigel, Algebar e Elgebar, che tuttavia sono raramente utilizzati[22].
Nella mitologia norrena il gigante Orione era identificato con Orwandil. Secondo il mito egli stava viaggiando in compagnia del dio Thor, quando in uno sfortunato incidente il suo alluce si congelò durante l'attraversamento di un fiume. Thor tagliò il dito e lo lanciò nel cielo, ove divenne Rigel. In alcune varianti, l'altro alluce divenne la stella Alcor[23].
In Cina Rigel è conosciuta con il nome 参宿七, che significa "la settima delle tre stelle". Questo curioso nome deriva dal fatto che i cinesi chiamavano l'asterismo della Cintura di Orione, "le tre stelle". Poi altre stelle vennero aggiunge all'asterismo, ma il nome non cambiò.
In Giappone Rigel fu chiamata Genji-boshi, nome suggerito dalla bianca bandiera del clan Genji. Il nome, infatti, significa la stella del clan Genji. Un altro nome utilizzato in Giappone è Gin-waki, che significa "la (stella) argentata accanto (alla Cintura di Orione)"[24].
Presso la popolazione aborigena australiana dei Wotjobaluk Rigel era chiamata Yerrerdet-kurrk ed era considerata la suocera di Totyerguil, cioè Altair. La distanza fra le due stelle esprimeva il taboo che impediva a un uomo di accostarsi alla propria suocera[25].
Nella navigazione astronomica, Rigel è una delle più importanti stelle utilizzate per stabilire la posizione di una nave. Ciò è dovuto sia alla sua brillantezza, sia alla sua posizione vicina all'equatore celeste, che la rende visibile da tutti gli oceani del mondo.
Note
Bibliografia
Testi generici
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Sulle stelle
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Carte celesti
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Voci correlate
Collegamenti esterni
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