Nebulae della Chioma
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Incluso da Tolomeo nell’Almagesto, l’Ammasso stellare della Chioma di Berenice è uno dei più noti (appunto, fin dall’antichità) e studiati; è un grande gruppo molti membri del quale raggiungono la visibilità individuale ad occhio nudo, e risulta sparpagliato su un’area di circa 4,5°.  Pur essendo così cospicuo, non fu incluso né nel catalogo di Messier né nel New General Catalogue (NGC). La sua natura di vero ammasso fu dimostrata da R. J. Trumpler che identificò 37 stelle quali membri effettivi dell’ammasso stesso.

Dell’ammasso fanno parte le stelle 12, 13, 14, 16, 21 e 22 Com, di cui forniamo qui appresso magnitudine, spettro, elementi del moto proprio in a e in d, e velocità radiale (se negativa, in avvicinamento).

La distanza stimata di 260 a. l. (Sky Catalogue 2000.0) è stata corretta da Hipparcos in 288 a. l. Lo Sky Catalogue 2000.0 fornisce una stima di 400 milioni di anni di età. La stella più brillante ha una magnitudine apparente 4,78; le stelle più calde sono di spettro A0. Vedi il diagramma H-R di Mel 111. Come si può osservare, le stelle di tipo B (indice di colore=0) hanno cominciato ad evolvere, e sono già uscite dalla sequenza principale, spostandosi verso il ramo delle giganti rosse. Peraltro, l’evoluzione è chiaramente recente, dato che la Lacuna di Hertzsprung  si presenta relativamente popolata.

La visione d’insieme dell’ammasso, ovviamente, è meglio apprezzabile con un binocolo che non nel telescopio, col quale si potranno piuttosto osservare le singole stelle. Tra queste, ad esempio, la 12 Com: è un sistema multiplo, in cui la primaria è a sua volta una binaria spettroscopica con spettro composito (vedi tabella delle stelle più brillanti); una compagna (V: 11,8) che condivide il moto della primaria si trova separata di 35,0” in PA 54° (misurazioni del 1935) c’è anche una terza stella (V: 8,55), che sembra non far parte del sistema fisico, e la cui separazione (65,3”) e il PA (167°) non hanno mostrato alcuna variazione per oltre un secolo e mezzo.

L’Ammasso della Chioma è sicuramente uno degli oggetti del suo genere più vicini al Sistema Solare: in questa particolare classifica viene superato, probabilmente, soltanto dal Gruppo dell’Orsa Maggiore e da quello delle Iadi. La qualità di membro del gruppo viene attribuita alle stelle che si trovano in quel campo in base al moto proprio comune di tutte le stelle dell’ammasso, che si aggira sui 0.015-0.02” all’anno in PA 218°, e dalle velocità radiali, che mediamente non si discostano molto dallo 0. Una stella dotata di elevata velocità radiale, dunque, verrebbe immediatamente scartata. Lo studio di Trumpler, che abbiamo prima citato, fu basato proprio su questi presupposti.

I membri più luminosi dell’ammasso, quali 12, 14 e 16 Com, sono 60-70 volte più luminosi del Sole, mentre le stelle più deboli di cui è stata accertata la qualità di membro hanno circa 1/ della luminosità della nostra stella. Un’altra stella di un certo interesse è la S 1639, che si trova circa 30’ a sudest della 12 Com.

M53 è stato scoperto nel 1775 da Bode, che così lo descrisse: “1° ad Est della stella 42 Comae, una nuova nebulosa, che al telescopio appare rotonda e piuttosto brillante.” E Messier, il 26 febbraio 1777: “Nebulosa senza stelle scoperta nella Chioma di Berenice, poco distante dalla stella 42 di quella costellazione, secondo Flamsteed. Questa nebulosa è rotonda e cospicua...”  William Herschel lo descrisse come “...Una delle più belle visioni che io ricordi di aver visto nei cieli. L’ammasso si presenta sotto forma di una solida palla, consistente di piccole stelle abbastanza compresse in una fiamma di luce, con una gran quantità di altre sciolte che l’avvolgono...”.

E’ facile localizzare M53, anche senza l’aiuto dei cerchi graduati: si trova 1° a nordest della stella binaria a Comae. Come testimonia Herschel, M53 è un globulare molto bello, ma le dimensioni abbastanza ridotte del suo nucleo più brillante ne fanno un oggetto non facilissimo per le medie aperture. In compenso, pur di disporre di una focale non ridottissima, la sua discreta luminosità ne fa un oggetto abbastanza facilmente fotografabile. M53 contiene diverse variabili RR Lyrae. Nel 1964 Margoni, dell’Osservatorio di Asiago, ha condotto importanti su tali variabili, portandone a 47 il numero accertato.

1° a  sudest c’è un ammasso globulare abbastanza peculiare, altrettanto esteso ma molto più evanescente: NGC5053. E’ assai poco denso, tanto da poter essere confuso con un ricco ammasso galattico. La sua appartenenza alla classe dei globulari comunque è supportata sia dalle caratteristiche del suo diagramma H-R sia dalla presenza di variabili del tipo RR Lyrae. La sua distanza è simile a quella di M53, probabilmente leggermente minore. La risoluzione di quest’ammasso richiede uno strumento dall’apertura piuttosto consistente.

M64 fu scoperta da Bode il 4 aprile 1779, e fu registrata semplicemente come “una piccola stella nebulosa”.  Messier la trovò nel marzo 1780.

M64 si può localizzare facilmente, circa 1° a nordest dalla stella 35 Comae, di magnitudine 4,9. E’ la famosa Black Eye galaxy. L’evidente banda oscura, ben visibile anche nei telescopi amatoriali tra i 150 e i 200 mm. (Mallas l’ha osservata con un rifrattore da 100 mm.), è una struttura di polveri che si protende in modo da oscurare le stelle che si trovano al di là di essa. Nelle fotografie riprese con i grandi telescopi essa si mostra ricchissima di dettagli.

J. D. Wray, nel suo Color Atlas of Galaxies, fa rilevare che M64 può esser considerata il prototipo della classe di galassie chiamata “ESWAG”, cioè Evolved Second Wave (star forming) Activity Galaxy. Come appare evidente nelle fotografie a colori, la principale configurazione spirale consiste di una popolazione stellare di età intermedia. La formazione delle stelle si è dapprima evoluta all’esterno seguendo il gradiente di densità, formando stelle finché vi è stata materia interstellare disponibile a sufficienza, ed estinguendosi quindi lentamente. Man mano che la materia rifluiva dalle stelle evolute, grazie all’attività del vento stellare, delle supernovae e delle nebulose planetarie, immani quantità di materia interstellare potevano tornare ad accumularsi, così che finalmente tornava ad esserci abbastanza materia da innescare nuovamente la formazione di nuove giovani stelle. Questa seconda ondata di formazione stellare si estende apparentemente nella regione della banda di polveri oscure.

Recentemente è stato osservato che M64 ha due contrapposti sistemi di stelle e gas che ruotano in senso opposto nel suo disco: la parte interna, con un raggio di circa 3.000 a. l.,è collegata all’orlo interno del disco esterno, che ruota in senso opposto e si estende per almeno 40.000 a. l., alla velocità di circa 300 km/sec. Questo processo di sfregamento è probabilmente alla base del vigoroso processo di formazione stellare che osserviamo, che è tuttora in atto, e può essere osservato sotto forma di noduli blu immersi nella caratteristica banda di polveri da una parte del nucleo.

Sembra che la distanza di questa galassia non sia stata determinata con sufficiente sicurezza. Kenneth Glyn Jones e Mallas/Kreimer forniscono una stima di circa 12 milioni di a. l., il “Nearby Galaxies Catalog” di Tully 14 milioni, mentre Burnham propone 20-25 milioni, e cita Holmberg che dà una stima di 44 milioni di a. l. (stranamente, quest’ultima valutazione c’é anche nell’Introduzione della seconda edizione del Messier’s Nebulae and Star Clusters di Kenneth Glyn Jones, pag. 7). La velocità radiale di 474 km/sec in recessione corrisponderebbe ad una distanza di circa 16 milioni di a. l., ma sarebbe una valutazione inficiata dal fatto che M64 si trova in prossimità dell’Ammasso della Vergine, il che potrebbe introdurre gravi alterazioni in una stima basata sulla legge di Hubble. Finora, per quel che ne so, in M64 non sono state registrate supernovae, e, a quanto pare, neppure Cefeidi: se se ne trovassero, aiuterebbero a calcolare meglio la sua distanza da noi.

50’ circa ad ovest-sudovest da M64 c’è 35 Comae, che è una stella tripla (S 1687). Le due componenti principali, di magnitudine rispettivamente 5,1 e 7,2, sono separate di 1”.  Il terzo membro (V: 9,1) si trova a 28,7” dal primo.

Scoperta da Méchain il 4 marzo 1781, fu descritta da Messier pochi giorni dopo, il 18 marzo, come “Nebulosa senza stelle, sotto e vicino l’orecchio della Vergine...questa nebulosa è davvero debole...” E’ il membro più settentrionale tra i membri dell’ammasso di galassie della Vergine, fra quelli inclusi nel Catalogo Messier, e quindi si trova nella costellazione della Chioma di Berenice. Per l’esattezza, si trova a circa 1° nordest della stella 11 Comae. E’ una brillante galassia lenticolare (S0) secondo Kenneth Glyn Jones; lo Sky Catalogue 2000.0 invece la classifica di tipo Ep; per molti aspetti sembra una gemella di M84. Sembra consistere soltanto di una vecchia popolazione stellare giallastra.

E’ una delle scoperte di Messier, che il 18 marzo 1781 la descrisse, tanto per cambiare, come una “Nebulosa senza stelle...” Si trova nel cuore dell’ammasso della Vergine, a poco più di 1° nordest del gruppo di M84 ed M86. E’ un bell’esempio di spirale simmetrica dalle molteplici braccia. Dato che il suo piano equatoriale è inclinato di circa 30 gradi sulla linea di vista, il suo aspetto ci appare simile a quello della galassia di Andromeda (M31), e i suoi contorni sono quelli di un’ellisse allungata le cui dimensioni angolari vanno dai 7’ x 4’ agli 8’ x 3’, a seconda delle diverse fonti, il che corrisponde ad un’estensione lineare di circa 130.000 a. l. E’ una delle galassie della Vergine più belle da osservare in telescopi di modesto diametro (150-200 mm.). E’ inoltre una di quelle, tra i membri dell’ammasso della Vergine, dotate della maggior velocità di recessione rispetto a noi: oltre 2.000 km/sec.

La galassia spirale barrata M91 è stata a lungo considerata uno degli oggetti Messier perduti. Ciò perché Messier aveva determinato la sua posizione rispetto a  M89, mentre pensava di averla determinata da M58. Ciò fu suggerito dall’astrofilo texano W.C. Williams nel 1969: M91 viene da allora identificata con NGC4548, che era stata catalogata da William Herschel come H II 120. In precedenza si era creduto che M91 fosse stata una cometa scambiata da Messier per una nebulosa. William Herschel, non avendo trovato M91 nella posizione erronea fornita da Messier, sospettò che potesse essere identificata con NGC4571, una bella ma debole spirale barrata di magnitudine 11,3.

Si trova vicinissima ad M88, meno di 1° ad est. E’ membro dell’ammasso di galassie della Vergine. E’ di tipo SBb e la sua barra è veramente cospicua. La barra può essere intravista anche in piccoli telescopi, purché le condizioni di seeing siano tali da far vedere almeno la galassia stessa. La sua velocità radiale è di poco meno di 500 km/sec. in recessione. Ciò vuol dire che, rispetto all’ammasso della Vergine, M91 ha un considerevole moto di avvicinamento rispetto a noi (≈600 km/sec.). La velocità di recessione rispetto a noi dell’ammasso della Vergine, infatti,è di circa 1.100 km/sec.

Scoperta da Méchain. Messier l’annota il 13 aprile 1781: “Nebulosa senza stelle, di una luce estremamente debole, sopra l’ala boreale della Vergine, sul parallelo e vicino alla stella n° 6, quinta magnitudine, della Chioma di Berenice, secondo Flamsteed. M. Méchain la vide il 15 marzo 1781.”

Può essere localizzata partendo dalla stella 6 Com (V: 5), che si trova ad est di questa galassia. M98 é, tra le galassie del Catalogo Messier, una delle più difficili da osservare. Benché abbastanza grande, infatti, è molto diffusa, e tende facilmente a scomparire nello sfondo. E’ uno dei casi in cui bisogna usare con grande perizia la visione distolta.

M98 mostra un disco caotico e diffuso, che contiene alcune regioni azzurre dense di stelle di recente formazione, ed un’immensa quantità di polveri, che  arrossa considerevolmente la luce del piccolo ma brillante nucleo centrale.

E’ una delle poche galassie dell’ammasso Chioma-Vergine che non mostri un red shift; anzi,è in avvicinamento rispetto a noi, alla velocità di circa 126 km/sec. Holmberg ha ipotizzato per questo motivo che M98 possa essere una galassia prospettica, più vicina, piuttosto che un membro dell’ammasso. In effetti, le galassie che mostrano un blue shift sono solitamente eccellenti candidate quali membri del Gruppo Locale. Gli studi effettuati in seguito a fotometrie e fotografie dell’ammasso fanno stimare la distanza in almeno 35 milioni di a. l., il che è molto meno della distanza della maggior parte dei membri dell’ammasso della Vergine. Dunque, se fosse effettivamente un membro di quell’ammasso, dovrebbe avere un moto proprio, rispetto all’ammasso stesso, superiore a quello necessario a compensare la recessione dell’ammasso rispetto a noi. Il che dimostrerebbe l’aleatorietà delle misure delle distanze delle galassie basate soltanto sul red shift.

Anche M99 fu scoperta da Méchain. L’annotazione di Messier: “Nebulosa senza stelle, di una luce assai rarefatta, tuttavia un po’ più visibile della precedente, posta sull’ala boreale della Vergine, e vicino alla stessa stella, n° 6 della Chioma di Berenice. La nebulosa è tra due stelle di settima ed ottava magnitudine. M. Méchain la vide il 15 marzo 1781”. M99 fu la seconda galassia spirale ad essere scoperta, dopo M51, osservata da Lord Rosse nel 1848.

E’ del tipo Sc, ruota in senso orario, ed è stranamente asimmetrica. Le braccia sono cosparse di ammassi stellari estremamente brillanti e regioni nebulose. Questa asimmetria potrebbe essere dovuta ad una trascorsa collisione con altri membri dell’ammasso: l’ipotesi potrebbe essere avvalorata dall’insolita velocità di recessione di M99 (2.453 km/sec secondo lo RC3: la velocità di recessione più alta misurata per una galassia del Catalogo Messier). Ciò significa che M99 si muove attraverso l’ammasso della Vergine ad una velocità propria di almeno 1.200 km/sec, casualmente proprio in direzione opposta alla nostra galassia.

M100 fu scoperta da Méchain nel 1781. Messier, il 13 aprile 1781, la descrisse così: “Nebulosa senza stelle; ha la stessa luminosità della precedente: nell’orecchio di Andromeda. Vista da M. Méchain il 15 marzo 1781. Le tre nebulose, nn. 98, 99 e 100, sono molto difficili da trovare a causa della loro debole luminosità...”

Si trova vicino al centro di un grande triangolo formato da M85, M88, M98. Per trovarla senza l’aiuto di cerchi graduati, tracciare una linea ideale da a Comae a b Leonis: M100 si trova proprio su questa linea, a 3/5 della distanza dalla prima alla seconda stella.

La galassia M100 è uno dei membri più imponenti dell’ammasso di galassie della Vergine, ammasso esteso fin nella costellazione della Chioma di Berenice, della quale l’oggetto in questione fa parte. E’ già facilmente osservabile attraverso un telescopio amatoriale di piccole dimensioni. La sua forma è quella di una spirale, come la nostra Via Lattea, ed è disposta quasi frontalmente rispetto al nostro punto di osservazione, per cui ne possiamo ammirare integralmente lo sviluppo delle braccia. Ha infatti due grandi braccia costituite da stelle più brillanti, e molte altre più deboli. Nei telescopi medio-piccoli, si presenta come un globo luminescente di circa 5’ di diametro; le braccia spirali sono costellate da brillanti regioni nebulose ed ammassi stellari.

E’ stata ripresa dallo Hubble Space Telescope, il quale ha permesso la scoperta di oltre 20 cefeidi, attraverso le quali è stato possibile ottenere una stima affidabile della distanza effettiva del gigantesco ammasso di galassie della Vergine. In M100 sono state osservate, storicamente,  quattro supernovae: 1901 B (tipo I; V: 15,6), nel marzo 1901; 1914 A (tipo non determinato; V: 15,7), febbraio 1914; 1959 E (tipo I; V: 17,5), agosto 1959; e 1979 C (tipo II; V: 11,6), aprile 1979.

Debole e rotonda con un piccolo centro più brillante. Vedi immagine sul web.

Piccolo e luminoso, difficilmente risolvibile con strumenti amatoriali. Può facilmente essere confuso con una debole galassia. Vedi immagine sul web.

Tenue ovale circondato da un debolissimo anello esterno. Si trova al centro di un campo ricco di galassie più piccole e deboli. E’ già visibile in un piccolo strumento come il 114, mentre in uno da 200 mm comincia ad evidenziarsi il rigonfiamento centrale; strumenti da 300 mm o più mostrano il nucleo, piccolo e brillante anche se non proprio stellare. Curiosa l’immagine che emerge da una ripresa CCD fatta con strumenti professionali: quasi una ripresa un po’ sfocata del pianeta Saturno.

Galassia ellittica, e quindi avara di particolari, a parte il grande e brillante nucleo centrale. Di forma pressochè rotonda, è già visibile in un comune 114; con aperture maggiori l’aspetto non muta sensibilmente, solo appare un’altra galassia ellittica, molto più piccola e debole, che si trova 5’ a nordest. Si tratta di NGC4238 (V: 12; Ø: 1’).

Tenue ovale orientato da est-nordest ad ovest-sudovest, molto più brillante verso il centro. Deboli braccia spirali, evidenti bande di polvere. La stella 11 Com (separazione 9,1” in PA 44°; V: 4,7 e 12,9; sp. G8III) si trova 36’ a sud (e spostata un po’ ad ovest). La galassia M85 è 4 minuti di ascensione retta ad est e spostata appena un po’ a sud.

Abbastanza luminosa, grande, quasi rotonda con un brillante rigonfiamento centrale e un accenno di barra da cui irradiano deboli (invisibili, praticamente) braccia spirali. 40’ a sudest c’è il gruppetto di galassie dominato da NGC4274.

Si può localizzare 3° a nord di g Com (V: 4.35; spettro: K2), la stella più settentrionale dell’asterismo che forma la costellazione. E’ una luminosa ellisse con l’asse orientato per nordovest-sudest, visibile anche con un modesto riflettore da 114 mm di diametro, mentre uno strumento da 150-200 mm si può già rilevare il luminoso rigonfiamento centrale, di forma ovaleggiante, e con uno di 300 mm o più si può vedere il piccolo nucleo brillante. Strumenti maggiori e riprese digitali riveleranno alcuni dei numerosi particolari della tormentata struttura spirale.

Una ellisse schiacciata, con un centro molto più brillante. Asse orientato per est-ovest. Si trova 25’ a nordest della g Com. Vedi immagine sul web.

Luminosa ellisse, più brillante verso il centro, con un nucleo brillante di aspetto quasi stellare. Si trova un po’ più di 2° ad ovest e sullo stesso parallelo della 25 Com (K5III, magnitudine 5,7). M100 si trova 1° 45’ a sudovest. Il campo è ricco di galassie più deboli. Vedi immagine sul web.

Il Leda (Lyon-Meudon Extragalactic Database) riporta per questa galassia una valutazione morfologica di tipo S0-Sa; lo Sky Catalogue 2000.0 dà E2. Si trova 50’ a sudovest della più nota e cospicua M88. Piccola ma brillante, tanto da essere già alla portata di un modesto riflettore da 114 mm di diametro, in cui si presenterà come una macchiolina nebulosa più luminosa al centro. Occorrono almeno 250-300 mm per osservare il piccolo nucleo brillante, mentre neppure con aperture maggiori si riesce ad apprezzarne particolari più minuti.

Membro dell’Ammasso della Vergine, si trova 35’ a sud-sudest di NGC4459 (vedi scheda), o 1° ad est-nordest di M86. Piccola e brillante, già visibile in un piccolo 114 mm; essendo ellittica, uno strumento più grande potrà al massimo rivelarne il piccolo nucleo brillante. Vedi immagine sul web.

Si trova 15’ circa a nord della precedente, spostata un po’ ad est. Membro dell’Ammasso della Vergine, è piccola ma brillante, quanto basta per osservarla con uno strumento da 10 cm di apertura. Uno di apertura doppia rivelerà la barra centrale, mentre assai difficilmente si riuscirà a vedere qualcosa dell’ampia ma debolissima struttura spirale.

Rotonda e brillante, con nucleo stellare. Si trova 30’ ad est-sudest della 17 Com (S 21: separazione: 145,3” in PA 251°; V: 5,3 e 6,6; spettro: A0p. Le due stelle sono entrambe variabili, la primaria del tipo a₂ CVn e la compagna del tipo d Sct). Vedi immagine sul web.

Grande e luminoso ovale orientato da nordovest a sudest, con una piccola zona centrale più brillante. Tre stelline intorno a magnitudine 13 formano un triangolo con il vertice vicino al nucleo e la base in direzione sudest. Si trova 2° ad est e 20’ a sud di g Com. Il suo ovale può già essere apprezzato in un modesto riflettore da 114 mm di apertura, che mostra già il luminoso rigonfiamento centrale. Strumenti da almeno 300 mm ne rivelano alcuni particolari più fini, mentre la bella struttura spirale è visibile soltanto nelle fotografie a lunga posa realizzate con strumenti ancora più grandi.

NGC4565 è la più grande tra le galassie spirali viste di taglio, e senza dubbio è il più famoso tra gli oggetti di questo tipo. Si trova 7,5 minuti di ascensione retta ad est della stella 17 Comae, e a meno di 3° dal Polo Nord galattico. Probabilmente è un membro periferico dell’ammasso della Vergine, benché si trovi  circa 13° a nord della concentrazione principale dell’ammasso stesso.

Si tratta di un oggetto piuttosto interessante per i piccoli telescopi: uno strumento da 150 mm. la mostra come una sottile striscia di luce, mentre in uno da 250 mm. appare come un fuso che in fotografia supera i 15,0’ x 1,4’. Le fotografie rivelano anche numerosi particolari, e soprattutto la banda di polveri oscure che ne segna il piano equatoriale, così come avviene in tutti i sistemi a spirale e risulta evidente in tutte le galassie che ci si presentano in posizione simile a quella di NGC4565, come NGC891 in Andromeda ed NGC4594 nella Vergine. Non meno evidente è la banda oscura in M104.

La VR di NGC4565, di circa 750 miglia al secondo, è simile a quella media dell’ammasso della Vergine. Il grande diametro apparente, tuttavia, sembrerebbe dimostrare che essa è molto più vicina a noi rispetto al resto dell’ammasso, e lo stesso ci dimostra l’alto grado di risoluzione.

Debole e tondeggiante, con un nucleo stellare. Una stella gialla (V:9) si trova a 2,5’ nordest del nucleo. Vedi immagine sul web.

Fuso brillante con una sottile banda di polveri equatoriale. Asse orientato da nord-nordest a sud-sudovest. Una stella di magnitudine 12,5 si trova a 2’ est dal brillante nucleo stellare. Vedi immagine sul web.

Grande e brillante ovale orientato da nordest a sudovest, con le regioni centrali più luminose e un nucleo stellare. L’accenno di barra è circondato da una complessa e screziata struttura spirale che si rivela soltanto alle grandi aperture e ai mezzi di ripresa digitali. 8’ ad ovest c’è la piccola galassia di magnitudine 12.8 NGC4712 (2.4’ x 0.9’). Una trentina di primi d’arco a nordest c’è la galassia peculiare NGC4747 (magnitudine 12.4; 3.5’ x 1.5’), proprio 5’ a nord della stella doppia S 1684 (separazione 30.3” in PA 268°, spettro K4 III).

Grande ma pochissimo concentrato (ha la stessa classificazione di M55 nel Sagittario), si trova 1° a sudest di M53. Partendo da a Com, si proceda verso est per 1,5°, poi 10’ a nord. Vedi immagine sul web.