Guida alle costellazioni/Le stelle più luminose del cielo/Fomalhaut

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Copertina Guida alle costellazioni/Copertina

Parte I - Stelle e oggetti

Parte II - Le 88 costellazioni

Parte III - Carte stagionali

Appendici

Dettagli stella
Sigla	α Piscis Austrini
Costellazione	Pesce Australe
Ascensione Retta (J2000)	22h 57m 39s
Declinazione (J2000)	-29° 37′ 20″
Magnitudine apparente	+1,16
Magnitudine assoluta	+1,72
Distanza	25,2 anni luce
Classe spettrale	A4V

Fomalhaut appare come un astro bianco-azzurro a causa dello scattering atmosferico.

Fomalhaut è una stella situata nella costellazione del Pesce Australe. Avendo magnitudine 1,16 essa è la stella più luminosa della costellazione, nonché la diciottesima più brillante del cielo visto dalla Terra. È una stella dell'emisfero australe, ma comunque le sue possibilità di osservazione dall'emisfero boreale sono ampie. Si tratta di una stella bianca di sequenza principale, simile a Sirio e Vega, distante 25 anni luce; ha un raggio e una massa all'incirca doppi rispetto a quelli del Sole e una temperatura superficiale di circa 8500 K. La sua caratteristica più nota e studiata è quella di possedere un esteso disco circumstellare di gas e polveri. Il suo nome deriva dall’arabo, col significato di “bocca della balena”.

Osservazione

Fomalhaut appare come una stella dal colore bianco-azzurro; la sua individuazione in cielo è facilitata, oltre che dalla sua luminosità (si tratta della diciottesima stella più brillante del cielo ad occhio nudo) dalla sua singolare posizione, lontana da altre stelle luminose e quindi in risalto in un campo celeste povero di stelle appariscenti. Ha una declinazione di 30°S, il che favorisce gli osservatori posti a latitudini meridionali. Tuttavia, la sua posizione non troppo discosta dall'equatore celeste fa in modo che sia visibile dalla gran parte delle aree abitate della Terra. In particolare essa diventa invisibile solo a partire dal 60°N, escludendo in tal modo l'Alaska, il Canada settentrionale, la Groenlandia, l'Islanda, le regioni scandinave settentrionali e buona parte della Russia. Si mostra relativamente alta in cielo a partire dalle regioni mediterranee, mentre è circumpolare a sud del 60°S, cioè solo nelle regioni antartiche.

Il periodo più propizio per la sua osservazione è quello che va dal mese di agosto a quello di dicembre, nei cieli serali dell'emisfero nord, mentre a sud dell'equatore si mostra da giugno a gennaio; la sua presenza nei cieli dopo il tramonto del Sole nell'emisfero nord indica l'approssimarsi della stagione autunnale.

Caratteristiche

Fomalhaut è una stella bianca di sequenza principale di classe spettrale A4V o A3V. Lo studio della stella è stato facilitato dal fatto che sia stato possibile misurare direttamente il suo diametro angolare mediante tecniche interferometriche; secondo questi studi, la stella avrebbe un raggio di 1,84 ± 0,023 raggi solari. Poiché dalla magnitudine apparente della stella e dalla sua distanza è possibile ricavare la sua luminosità assoluta, da questa e dal raggio è possibile dedurre la temperatura superficiale: essa risulta essere 8760 ± 100 K. La luminosità della stella è invece calcolata in 17,8 ± 0,8 luminosità solari. La nuova riduzione dei dati di Hipparcos, risalente al 2007, ha permesso di correggere questi valori in 8590 ± 73 K e 16,63 ± 0,48 luminosità solari.

Per valutare la massa della stella è necessario conoscere, oltre alla sua posizione sul diagramma H-R, data dalla temperatura e dalla luminosità, anche la sua metallicità, ossia l'abbondanza di elementi più pesanti dell'elio; tuttavia gli studi che sono stati fatti riguardo alla metallicità di Fomalhaut non concordano circa il suo valore, ma solo sul fatto che essa sia più bassa rispetto a quella del Sole. La metallicità è determinata misurando il rapporto fra l'abbondanza di ferro e l'abbondanza di idrogeno nella fotosfera della stella. Uno studio spettroscopico del 1997 riporta un’abbondanza di metalli pari a 93% di quella del Sole; un altro studio, pubblicato lo stesso anno, deduce la metallicità di Fomalhaut da quella di TW Piscis Austrini, supponendo che le due stelle abbiano una comune origine. Ne risulta un valore del 78% di quello solare. Altri studi riportano un valore del 79% di quello solare.

Nel 1983 il telescopio spaziale IRAS rilevò che Fomalhaut, Vega, β Pictoris e ε Eridani emettevano un eccesso di radiazione infrarossa; si ritenne che tale radiazione fosse emessa da grani di polvere orbitanti intorno a queste stelle. Si suppose che tali grani formassero un disco circumstellare, all'interno del quale erano in formazione nuovi pianeti. Nel 1998 un team di scienziati statunitensi e britannici riuscì ad ottenere la prima immagine del disco, fotografandolo a lunghezze d'onda inferiori al millimetro: dall'immagine appariva una vasta cavità centrale, sgombra da gas e altro materiale, approssimativamente delle dimensioni dell'orbita di Nettuno; ciò portava gli scienziati del team a paragonare il disco circumstellare alla Fascia di Kuiper che circonda il Sole e a stimarne la massa in poche masse lunari. L'attività di formazione di pianeti, se aveva avuto luogo, era quindi già terminata e aveva forse prodotto la cavità centrale, ripulendola di materiale.

Nel 2005 fu possibile ottenere delle immagini della cintura di Fomalhaut nella banda del visibile utilizzando il coronografo della camera ad alta risoluzione del telescopio spaziale Hubble. Il suo semiasse maggiore è lungo 140,7 ± 1,8 UA, quello minore 57,5 ± 0,7 UA ed è inclinato di 65,9° rispetto al piano della volta celeste. Fomalhaut non si trova esattamente al centro del disco ma spostata rispetto ad esso di 15,3 UA. La cintura ha una larghezza di 25 UA, sicché il suo raggio minore è di 133 UA e quello maggiore 158 UA; la sua composizione chimica presunta consiste nel 43% di acqua ghiacciata, nel 32% di silicati, nel 13% di carbonio amorfo e nel 10% di solfuro ferroso.

Fra il 2004 e il 2006 l’Hubble riprese nel disco un puntino luminoso che venne subito interpretato come la prima immagine mai catturata di un pianeta extrasolare, il quale venne chiamato Fomalhaut b. La sua esistenza venne in seguito messa in dubbio da diversi scienziati.

Al di là dell'identificazione del punto luminoso osservato da Hubble con un pianeta gassoso, resta la questione se le caratteristiche del disco implichino o meno l'esistenza di un pianeta. Come si è detto, il disco è eccentrico e Fomalhaut è collocata in uno dei fuochi dell'ellisse; tale forma ellittica si ritiene generata da un pianeta avente un'orbita eccentrica che ha "scolpito" il disco in modo da indurne una simile eccentricità. Il fatto che il disco sembri avere confini molto netti ha portato a simili conclusioni circa la presenza di un pianeta che ne "scolpisca" la forma. La necessità dell'esistenza di pianeti per spiegare la morfologia del disco è stata ribadita da alcuni studiosi, che ipotizzano l'esistenza di due pianeti pastori che scolpiscono rispettivamente i confini interni ed esterni del disco, che appaiono essere entrambi molto netti.