Nebulae dello Scorpione
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M4 fu probabilmente osservato per la prima volta da P. L. de Chéseaux nel 1746: egli descrisse un oggetto “...vicino ad Antares...bianco, rotondo e più piccolo dei precedenti. Non penso sia stato mai trovato prima...” Messier lo cataloga nel maggio 1764, come “Ammasso di piccolissime stelle; con un telescopio più piccolo appare più simile ad una nebulosa; quest’ammasso si trova vicino ad Antares e sullo stesso parallelo. Osservato da M. de La Caille e riportato nel suo catalogo...diam. 2½’ .” Sia Bode che Lacaille pensarono che somigliasse al nucleo nebuloso di una cometa.

Oltre ad essere uno degli ammassi globulari più grandi e vicini a noi, M4 é probabilmente il più facile da localizzare, almeno alle nostre latitudini (più a sud ci sono Omega Centauri e 47 Tucanae): basta semplicemente puntare su Antares, e spostarsi di appena 1,3° esattamente in direzione ovest. Se ci si serve di un binocolo, basta semplicemente puntare Antares: M4 si troverà senz’altro nello stesso campo di osservazione. D’altra parte, esso è osservabile abbastanza facilmente anche con modesti binocoli e, in condizioni di cielo veramente buio, é visibile persino ad occhio nudo.  Alle latitudini siciliane, la declinazione di M4 non è un ostacolo per la fotografia: al passaggio al meridiano, il nostro ammasso è abbastanza alto sull’orizzonte da non creare alcun problema. Nelle fotografie a largo campo si possono riprendere insieme Antares, M4 e r Ophiuchi.

E’ un ammasso pochissimo denso, e mostra una condensazione centrale abbastanza modesta, tanto che può essere risolta in stelle già da un buon rifrattore da 10 cm. Il dettaglio più evidente, il primo a mostrarsi nei telescopi più piccoli, é una curiosa barra centrale, una specie di catena di stelle di magnitudine 11, estesa per circa 2,6’. Aumentando il diametro dello strumento, si possono osservare diverse altra catene di stelle intorno agli orli dell’ammasso. La barra centrale fa sì che M 4 appaia piuttosto schiacciato ai poli nei piccoli strumenti, mentre le fotografie a lunga esposizione mostrano che la distribuzione periferica delle stelle é abbastanza prossima alla sfericità.

Secondo H. B. S. Hogg (Bibliography of Individual Globular Clusters, First Supplement, 1963), il diametro apparente totale di M4 è di 22,8’, la magnitudine totale integrata é 7,41 e la magnitudine media delle 25 stelle più brillanti é 13,1.

I primi studi dettagliati sulle stelle di M4 furono fatti nel 1939 da J. L. Greenstein: egli determinò magnitudine e colore di ben 660 stelle, tra le quali tutte quelle più brillanti della magnitudine 15,6, entro un raggio di 13,5’ dal centro dell’ammasso. Greenstein trovò che in M4 la popolazione stellare, comparativamente agli altri ammassi globulari, é relativamente povera di stelle giganti: soltanto 210 stelle note brillano più della magnitudine assoluta +0,5, mentre M13 contiene non meno di 1.000 giganti. In un conteggio di stelle fino a magnitudine 19,3, invece, sono state individuate in M4 oltre 10.000 immagini stellari. Al tempo di Greenstein in M4 erano state trovate 35 stelle variabili, mentre nel 1973 il totale era salito a 43, tra cui 3 a breve periodo del tipo RR Lyrae, due semiregolari rosse con periodo rispettivamente di 60 e 40 giorni, mentre un altro oggetto é stato identificato da A. de Sitter come una binaria ad eclisse a corto periodo del tipo W Ursae Majoris, con variazioni da magnitudine 13,6 a 14,3 in un periodo di 0,64103 giorni. Nel 1987, è stata scoperta in M4 la prima pulsar con un periodo di circa un millisecondo.

Nell’agosto del 1995, lo Hubble Space Telescope ha fotografato in M4 alcune nane bianche che sono tra le stelle più vecchie della nostra galassia.

La distanza ricavata da Greenstein nel 1939 era di 6.200 a. l., ma l’accuratezza della misurazione era resa incerta dalla gran quantità di mezzo interstellare presente in quella regione. Nel 1975, nel corso di studi fatti usando il telescopio da 1 metro di Cerro Las Campanas, G. Alcaino ottenne una distanza probabile di 5.700 a. l.; anche se la distanza esatta fosse di 7.000 a. l., come riporta il documento NASA che dà notizia della scoperta delle nane bianche, ciò ne farebbe in ogni caso l’ammasso globulare più vicino al nostro sistema solare.

Abbastanza vicino ad M4, a soli 50’ di distanza (e soli 30’ a nordovest di Antares), c’è un altro ammasso globulare, molto piccolo ed evanescente: NGC6144, magnitudine 10,5 e 3,3’ di diametro. E’ un oggetto difficile per uno strumento di medie dimensioni, e per tentare di osservarlo è opportuno escludere dal campo sia Antares che M4, che con la loro luce lo oscurerebbero.

Fino al 1984, la scoperta di M6 veniva attribuita a de Chéseaux (1746). Ma nel 1985 gli studi di Giorgia Foderà, Pietro Nastasi e Lucio Indorato dimostrarono che quest’oggetto era già stato osservato e descritto, nel “De Admirandis Coeli Characteribus” (Palermo, 1654) da Giovan Battista Hodierna. Hodierna così descrive M6: “Quarta Nebulosa secunda, & exigua duarum est, quae candescunt iuxta Aculeum Scorpionis, haec vero ipsi Aculeo praeminet declinans à magna in Boream, & occasum”. Secondo Burnham, comunque, M6 era già stato osservato da Tolomeo e da Ulug Beg. Il che non è improbabile, dato che M6 è abbastanza facilmente visibile ad occhio nudo: potrebbe essere parte, insieme al suo vicino e più imponente ammasso M7, di quel “Girus ille nebulosus” che viene menzionato nell’edizione dell’Almagesto del 1551. Messier lo trovò nel 1764, e lo descrisse come “un ammasso di piccole stelle tra l’arco del Sagittario e la coda dello Scorpione. Ad occhio nudo sembra una nebulosa senza stelle, ma anche un piccolo telescopio lo rivela come un ammasso di piccole stelle. Diam. 15’”.

M6 si trova circa 5° a nord della coda dello Scorpione (stelle l  e  n), e circa 3,5° a nordovest dall’altro, più grande, ammasso galattico M7. Vedi un'immagine a largo campo ripresa dall'AIDA (Ragusa) che riprende la regione dei due ammassi, nel pieno della Via Lattea. Una volta inquadrato questo, che è molto più brillante, in un binocolo 11 x 70, si trova facilmente M6 appena fuori dal campo, sulla destra. In un 7 x 50 appaiono nello stesso campo. Con un cielo abbastanza buio, i due ammassi, immersi nell’argentea corrente della Via Lattea, costituiscono uno spettacolo stupefacente. Alle latitudini siciliane, inoltre, è possibile, scendendo di una decina di gradi in declinazione verso sudovest, osservare un altro splendido oggetto, anch’esso descritto per la prima volta da Hodierna e che era un po’ troppo meridionale per Messier: NGC6231, che si trova appena a nord di z₁ e z₂ Scorpii. M6 é soprannominato “Butterfly cluster”, perché ricorda la forma di una farfalla con le ali aperte. La figura della “farfalla” che dà il soprannome all’ammasso ha una larghezza di circa 9 a. l., ma il diametro totale dell’ammasso supera i 20 a. l.; M6 è, tra gli oggetti Messier, probabilmente il più vicino al centro della Galassia. Nelle sue vicinanze si trovano molti ammassi più piccoli: a 1.2° ovest-sudovest da esso, per esempio, c’é il gruppo sparso NGC6383.

M6 è un ammasso estremamente ricco e brillante, in cui innumerevoli stelle piccole ed evanescenti si dispongono in curiose disposizioni e disegni intriganti insieme a quelle più brillanti e cospicue. La più caratteristica tra tali figure è una specie di V formata da 7 stelle, tutte più o meno dello stesso splendore.

In uno studio di A. Wallenquist del 1959 sono stati identificati, in un campo di 54’ di diametro, almeno 80 membri dell’ammasso, con una densità centrale di circa 25 stelle per parsec cubico, e di circa 0,6 stelle per parsec cubico come densità complessiva dell’intero ammasso. In uno studio fatto presso l’Harvard’s Boyden Observatory in Sud Africa nel 1958, sono state rilevate le magnitudini fotoelettriche e i colori di 132 stelle dell’ammasso. E’ risultato che la grande maggioranza dei membri sono stelle del tipo B della sequenza principale, con la rilevante eccezione della stella #1, che é evoluta nello stadio di gigante gialla. Burnham suggerisce per M6 un’età di 100 milioni di anni, mentre lo Sky Catalog 2000.0 dà una stima di 50 milioni di anni. Non c’é uniformità neppure nella valutazione della distanza di M6. Rohlfs fornisce una stima di circa 2000 a. l., mentre A. Becvar dà una valutazione di 1860 a. l.; Hogg dà un valore di 1.300 a. l., e Kenneth Glyn Jones (1968) non si discosta di molto dalle valutazioni di Hogg.

Tra gli oggetti del Catalogo Messier forse soltanto M45, le celeberrime Pleiadi, ed M44, il Praesepe, possono vantare una storia altrettanto remota. M7 é in effetti menzionato nel Catalogo di Tolomeo, e nella traduzione latina dell’Almagesto del XVI sec. appare come Girus ille nebulosus, che, secondo Burnham, potrebbe comprendere sia M7 che M6. In seguito M7 verrà compreso in diversi cataloghi stellari come oggetto nebuloso, ed é menzionato e ritratto (così come M6 ed NGC6231) nel “De Admirandis Coeli Characteribus” di G. B. Hodierna. Messier, nel 1764, descrive M7 come “Un ammasso considerevolmente più grande del precedente (M 6). Ad occhio nudo si presenta come una nebulosità; é situato a breve distanza dal precedente, tra l’arco del Sagittario e la coda dello Scorpione. Diametro 30’”.

M7 si trova a circa 4° a nordest da l Scorpii nella coda dello Scorpione, e a circa 3,5° da M6. E’ facilmente osservabile ad occhio nudo, tanto che, come già accennato, é uno degli oggetti non stellari noti fin dall’antichità. E’ uno dei pochi ammassi che può essere apprezzato in modo approfondito con un buon binocolo. L’estensione è tale che M7 non può essere abbracciato nella sua interezza con un telescopio, a meno di usare un ingrandimento veramente contenuto: un buon binocolo (che spettacolo in un 11 x 70!) ce ne darà una visione assai più suggestiva.

Secondo Wallenquist (1959), M7 contiene circa 80 stelle brillanti di magnitudine 10 in un campo del diametro apparente di circa 1,2° che, alla sua distanza di circa 800 a. l., corrisponde ad un’estensione lineare di circa 18 a. l.; le valutazioni sull’estensione dell’ammasso sono, tuttavia, discordi. Nel 1970 H. A. Abt a Kitt Peak ha identificato in M7 otto binarie spettroscopiche, incluse le stelle numerate come 3, 7, 9, 13, 15 e 16. Oltre a queste, l’ammasso contiene almeno tre doppie visuali. La più brillante di queste é See 342 al bordo sudovest della massa centrale (membro #58): si tratta di un oggetto proibitivo per i telescopi amatoriali: i due membri, rispettivamente di magnitudine 6,3 e 6,4, sono separati di 0,4”; il PA è decrescente, e nel 1990 era di 221°; lo spettro è K3 III.

La stella più brillante in M7 è una gigante  gialla, la più calda è una stella della sequenza principale di tipo spettrale B6, quindi azzurra. Sulla distanza di M7 le valutazioni sono abbastanza discordi, ma oggi viene accettato generalmente un valore di poco superiore agli 800 a. l.; l’età stimata in base agli studi di Snowden (1975) é di circa 260 milioni di anni. La recessione rispetto a noi dell’ammasso è di 18 km/sec.

NGC6453 è un piccolo e debole ammasso globulare, che si trova a soli 20’ nordovest dalla stella #2, circa 1° nordovest dal centro geometrico dell’ammasso. Ha magnitudine 11 circa e 1’ di diametro, e fu scoperto da John Herschel nel giugno 1837; nelle fotografie a largo campo si presenta come una stellina rossastra e nebulosa. Circa 45’ a sudest da M7 c’è l’ammasso galattico H 18, estremamente evanescente; contiene una stella di magnitudine 10 e diverse altre (20 o 30 secondo Jones, 80 secondo Burnham[1]).

Fu scoperto da Messier il 4 gennaio del 1781. Messier scrive: “Nebulosa senza stelle, nello Scorpione, tra le stelle g e d...questa nebulosa é rotonda, il centro brillante...M. Méchain l’ha vista il 27 gennaio 1781” (ma a pagina 168 del Catalogo aveva scritto: “1781. janv. 4 - M. Méchain”).

Si trova più o meno a metà strada sulla linea ideale che congiunge Antares e b Scorpii. E’ un bell’ammasso globulare di magnitudine 8, i cui 9’ di estensione angolare corrispondono, data la sua distanza, ad approssimativamente 95 a. l. di estensione lineare. Il suo aspetto ricorda molto quello di una cometa. E’ uno splendido oggetto, che per essere ammirato non richiede necessariamente strumenti di gran mole. Sopporta bene gli ingrandimenti. Ha un nucleo molto denso, di aspetto quasi stellare; alle basse latitudini le sue regioni periferiche cominciano a risolversi con strumenti di buana apertura. Data la vicinanza tra i due ammassi globulari, si può facilmente paragonare la grande concentrazione delle stelle di M80 con quella, molto più rarefatta, di M4.

In M80 sono state trovate soltanto 8 variabili, comprese R ed S Scorpii, che si trovano rispettivamente a 9’ e 10’ di distanza dal gruppo principale (ma si ritiene siano membri dell’ammasso).

Nel maggio del 1860, in M80 comparve una nova, che per qualche giorno cambiò decisamente l’aspetto dell’ammasso. Questa nova, denominata T Scorpii, fu scoperta da Auwers a Berlino, e si presentò di magnitudine 7,0 il 21 e il 22 maggio, e si affievolì fino a magnitudine 10,5 il 16 giugno. Fu scoperta indipendentemente da Pogson. Il massimo splendore di questa nova corrisponderebbe ad una magnitudine assoluta di circa –8,5, se fosse un membro dell’ammasso. Al suo massimo, la nova era considerevolmente più brillante del nucleo di M80. Un’altra nova si é presentata nell’ammasso globulare M14 nel 1938, ma fu osservata soltanto fotograficamente, e fu trovata soltanto molti anni più tardi, nel 1964.

La questione della probabilità di collisioni tra stelle in un denso ammasso globulare è stata esaminata da J. G. Hills e C. A. Day nel 1976 presso l’Università del Michigan. In un ammasso globulare contenente un milione di stelle, è probabile che, durante una vita di 12 miliardi di anni, avvengano circa 335 collisioni. Nel caso di M80, uno dei globulari più densi che conosciamo, le probabilità salgono a 2.700 da quando l’ammasso si è formato. A causa della relativamente bassa velocità di collisione, non è certo se da tale evento debba risultare un’esplosione di nova; l’analisi suggerisce che le stelle che collidono tenderanno a unirsi, con la perdita di soltanto una piccola frazione della somma delle loro masse combinate. In M80, sembra probabile che più dell’1,4% dei membri abbia sperimentato un simile evento nella lunga storia dell’ammasso, e che il normale modello dell’evoluzione di tali stelle sia stato drasticamente alterato.

Molto grande e brillante; un centinaio di stelle, di cui la più brillante è di magnitudine 8,7. Soggetto adattissimo ai binocoli per estensione e ricchezza. Vedi immagine sul web.

Abbastanza vicino ad M4, a soli 50’ di distanza (e soli 30’ a NO di Antares), c’è un altro ammasso globulare, molto piccolo ed evanescente: NGC6144. E’ un oggetto difficile per uno strumento di medie dimensioni, e per tentare di osservarlo è opportuno escludere dal campo sia Antares che M4, che con la loro luce lo oscurerebbero.

Ampio, brillante e rotondo, spot irrisolto con un nucleo estremamente brillante. Vedi immagine sul web.

Un piccolo, debole disco in mezzo ad un gruppetto di stella tra l’8a e l’11^a magnitudine, poco più di 1° a est-nordest dell’ammasso aperto  NGC6124; serve un’apertura considerevole (almeno 200 mm., 200 ingrandimenti e il filtro nebulare. 

Il lobo principale è orientato da est ad ovest, mentre un’altra porzione di circa 4’ di diametro è distaccata di pochi minuti d’arco a sud-sudest. Entrambe le porzioni sono chiaramente visibili sullo sfondo di quest’affollata regione della Via Lattea. 30’ a sudest c’è l’ammasso aperto NGC6216.

Quest’ammasso galattico viene descritto per la prima volta nel 1654 da Giovan Battista Hodierna, e designato col nome di Luminosa Scorpionis (anziché Scorpii, N.d.A.); la descrizione si trova a pag. 20 del “De Admirandis Coeli Characteribus”, mentre la tavola che riproduce molto fedelmente l’ammasso, con z₁ e z₂ Scorpii in bella evidenza a sud del gruppo principale, è a pag. 21. Prima della riscoperta dell’opera di Hodierna, si pensava che il primo astronomo che ne abbia dato notizia fosse stato Lacaille. Va però tenuto presente che NGC6231 è visibile ad occhio nudo, quindi è probabile che sia stato visto anche prima di Hodierna. Semplicemente, la sua declinazione estremamente meridionale ne rendeva l’osservazione impossibile a qualunque astronomo che si trovasse a nord rispetto alla Sicilia.

E’ uno degli ammassi più belli da osservare con un semplice binocolo, rivaleggia con il suo vicino, poco più settentrionale, M7. Si trova soltanto una trentina di primi a nord di z Scorpii; al centro dell’ammasso sono raggruppate le stelle più luminose, una decina delle quali più brillanti della 7a magnitudine, occupano una regione circa 6’ di diametro, mentre i membri più deboli, che circondano questo nucleo centrale, portano il diametro totale a qualcosa come 15’.

La popolazione stellare di NGC6231 è formata da supergiganti bianche e azzurre di grande luminosità, tra le quali si trovano anche numerose stelle eruttive del tipo P Cygni. La stella più brillante dell’ammasso ha magnitudine Assoluta -7, la 20^a ha magnitudine Assoluta –3,50. La distanza dell’ammasso, secondo Burnham, è di 5.700 a. l.: se NGC6231 si trovasse alla stessa distanza, rispetto a noi, delle Pleiadi, le sue stelle sarebbero più brillanti di quelle di un fattore 50: i membri più brillanti avrebbero la stessa magnitudine di Sirio.

Merita qualche parola in più la stella z Scorpii, che si trova circa mezzo grado a sud di NGC6231: sembra trovarsi alla stessa distanza dell’ammasso, e mostra la stessa velocità radiale, una trentina di km/sec. in avvicinamento. Anche gli studi spettroscopici tendono a confermarne la probabile qualità di membro del gruppo, il che porta la magnitudine assoluta della stella a -8: sarebbe una delle stelle più luminose dell’intera galassia.

NGC6231 in realtà non è un ammasso isolato, piuttosto sembra essere il nucleo di un esteso campo, di un agglomerato di brillanti stelle dei tipi O e B. 1° a nord e un po’ ad est del nostro ammasso si trova la porzione più ricca dell’agglomerato (a parte NGC6231), che viene spesso indicata come ammasso a sé stante, col nome di H12. A poco più di 1° a nord-nordest c’è un altro ammasso, piccolo ma brillante: NGC6242 (V: 8; Ø: 9’).

Ricco e brillante: una quarantina e più di stelle dall’8^a all’11^a magnitudine; si trova 1,5° a sud-sudest della coppia m₁-m₂ Sco. Vedi immagine sul web.

Grande agglomerato di centinaia di stelle brillanti, circa 1° a nord-nordest del molto più piccolo ma splendido NGC6231. In effetti, Tr 24 non è che il settore nordest del più grande e sparso ammasso Cr 316: un campo incredibilmente bello per un binocolo grandangolare! Tr 24 è anche interessato dalla nebulosa diffusa IC4628, che si estende per 90’ x 60’ da est ad ovest. Un filtro interferenziale, smorzando lo splendore delle stelle, esalta viceversa la luce della nebulosa.

Ricco e brillante grumo formato da altre 120 stelle dalla 11^a magnitudine in giù: talmente denso da sembrare piuttosto un ammasso globulare. 35’ ad ovest c’è il più piccolo e povero ammasso NGC6249: bel campo per i binocoli. Vedi immagine sul web.

Piccolo e debole batuffolo nebuloso 14’ a sud di una caldissima stella di Wolf-Rayet di magnitudine 7 (HD 156385). Serve il filtro interferenziale e almeno 200 ingrandimenti. 7’ a sudovest della nebulosa planetaria (sempre che riusciate a trovarla) c’è una stella che è l’esatto opposto della Wolf-Rayet: è la HD 156294, una fredda stella al carbonio con indice di colore B-V=2,18 e V=7,9 secondo il Cool Galactic Carbon Stars Catalog di Stephenson.

Grande area nebulosa al centro della quale brilla una stella di magnitudine 9. Vedi immagine sul web.

Piccolo e denso globulare abbastanza difficile da risolvere. Una stella di magnitudine 9 è proprio ai margini sudovest dell’ammasso, che si trova 1.7° a sud (e appena un po’ ad ovest) della q Sco (spettro: F1; V: 1,8).

Brillante e compresso, non si riesce a risolverlo a 200 ingrandimenti. Immediatamente ad ovest dell’ammasso (a 4’ dal centro) c’è la stella gialla (K0/K1III) di magnitudine 3,2 HD 161892 il cui splendore tende a velare l’ammasso. La stella è nota nella tradizione anche come G Sco, e, in un commento ad un’edizione cinquecentesca dell’Almagesto, Peters e Knobel identificano l’oggetto n° 567 (Quae aculeum sequitur et est nebulosa) proprio con l’insieme G Sco – NGC6441: la posizione indicata da Tolomeo per quell’oggetto cade infatti a metà strada tra M7 e G Sco. Ma mentre M7 è facilmente visibile ad occhio nudo, NGC6441 è intorno all’ottava magnitudine; non si vede dunque ragione per non identificare senz’altro l’oggetto n° 567 con M7.

A dispetto della classificazione che lo considera povero, un’ottantina di stelle in un’estensione di 8’ non è da trascurare. Si trova a meno di 10’ sud dal confine col Sagittario, e nei suoi dintorni vi sono altri oggetti di un certo interesse: tra questi, la stella doppia PZ 5, scoperta da Giuseppe Piazzi, direttore dell’Osservatorio Astronomico di Palermo e scopritore di Cerere. La separazione, che non sembra mostrare variazioni apprezzabili nel tempo, è di 10,1” in PA 190°; le magnitudini individuali sono, rispettivamente, 6,6 e 8,0; lo spettro A0 Vn.

Meno di 25’ ad ovest (e un po’ più a sud) di questa doppia ce n’è un’altra: Rst 1990: sep. 2.0” in PA 242° (1944), magnitudine individuali 6,8 e 12,5, spettro F2IV/V; a metà strada tra Rst 1990 e PZ 5 c’è la nebulosa planetaria PK 359- 1.1, un oggetto alla portata delle aperture di un certo rilievo (V: 13,5; Ø: 9,0”x7,0”; classe: 4(2); la parte più brillante non supera i 7”).

Questo piccolo globulare si trova (ovviamente solo dal punto di vista prospettico) molto vicino allo splendido ammasso galattico M7, circa 30’ ad ovest-nordovest dalle sue regioni centrali. Piccolo e debole, nelle fotografie a lunga posa effettuate con strumenti come quello dell’O.R.S.A. (400 mm.) appare come una stellina sfocata e rossastra. In questa regione l’assorbimento interstellare è molto elevato, ben oltre le 0,5 magnitudini. Vedi immagine sul web.

Come dimostra la sua classificazione, è un ammasso estremamente poco concentrato, il che è abbastanza inusuale per un globulare così vicino al centro galattico. In accordo con questa posizione è invece la relativa ricchezza in metalli. Si trova proprio sul confine con la Corona Australis, 1,6° ad ovest-sudovest dal più appariscente globulare NGC6541, che si trova appunto in quella costellazione.