ABSTRACT

Messier 15 (M15) è un ammasso globulare situato nella costellazione di Pegaso, distante 35.700 anni luce dalla Terra. Scoperto dall’astronomo Giovanni Domenico Maraldi nel 1746, M15 è uno degli ammassi globulari più antichi e densi della Via Lattea, contenente oltre 100.000 stelle. Caratterizzato da un fenomeno di collasso del nucleo, presenta una regione centrale estremamente densa. È noto per ospitare la nebulosa planetaria Pease 1 e diverse stelle variabili del tipo RR Lyrae, utilizzate per misurare distanze galattiche. M15 contiene anche pulsar e sorgenti di raggi X. Si trova nel Braccio del Sagittario della galassia e la sua osservazione migliore avviene tra luglio e dicembre. Con un binocolo, appare come una nebulosa offuscata, mentre con telescopi di grande diametro si possono risolvere dettagli del nucleo e osservare la nebulosa planetaria.

Storia delle osservazioni

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Messier 15 venne scoperto il 7 settembre 1746 dall’astronomo italiano Giovanni Domenico Maraldi, già scopritore di Messier 2, mentre cercava di individuare la cometa di De Cheseaux. Lo descrisse come “una stella diffusa alquanto brillante, composta da più stelle”.

Venne poi osservata, poco più di dieci anni dopo, anche da Charles Messier. L’astronomo francese inserì M15 nel suo catalogo nel 1760, annotando (come molti altri oggetti da lui osservati) che rassomigliava ad una “nebulosa senza stelle, rotonda con un centro brillante”.

Saltando ancora di una decina di anni, M15 fu oggetto delle osservazioni dell’astronomo tedesco Johann Elert Bode, che non riuscì ad osservare le componenti stellari dell’ammasso globulare, ed infatti scrisse: “Il 23 settembre 1774 ho trovato una nuova stella nebulosa tra le stelle Epsilon o Enif, alla bocca del Pegaso, e Delta e Gamma nell’Equuleus. L’oggetto appare rotondo e avvolto da una densa nebulosità, dove nessuna stella è riconoscibile.”

Fu l’astronomo e fisico tedesco naturalizzato inglese William Herschel a risolvere la natura stellare di quest’oggetto celeste nel 1783. Anche suo figlio John poté apprezzarlo, descrivendolo come “un magnifico ammasso globulare, con un accentuato nucleo luminoso e vari filamenti di stelle che lo circondano”.

William Henry Smyth fu uno tra i molti astronomi che caratterizzarono la sua forma come non puramente sferica, annotando “anche se questo nobile ammasso viene descritto come globulare, non è precisamente rotondo, con stelle che si dipanano dalla porzione centrale”.

Quasi cento anni fa, nel 1928, l’analisi di varie fotografie scattate dall’Osservatorio di Monte Wilson (California, USA), permisero di individuare una nebulosa planetaria all’interno di Messier 15, denominata Pease 1 (in onore di Francis Gladheim Pease, il suo scopritore).

Caratteristiche fisiche

M15, distante 35700 anni luce dalla Terra, è uno degli ammassi globulari più densi del cielo contenente oltre centomila stelle con una luminosità complessiva di 360000 volte quella del nostro Sole. Si sta avvicinando al nostro Sistema Solare ad una velocità di 107 km/s ed impiega 250 milioni di anni per completare una singola orbita intorno al centro della Via Lattea.

Si tratta di uno degli ammassi globulari più antichi della nostra galassia, con una peculiarità aggiuntiva che lo rende ancora più interessante, un collasso del nucleo, o contrazione della regione centrale.

Questo particolare fenomeno è stato rilevato in circa il 20% degli ammassi conosciuti ed avviene quando le stelle più massicce dell’ammasso incontrano le loro controparti aventi minore massa. Con il passare del tempo, processi dinamici spingono gli astri a migrare dal centro dell’ammasso verso l’esterno, causando una netta perdita di energia cinetica nella regione del nucleo, che a sua volta causa le stelle che sono ancora presenti ad occupare un volume ancora più ristretto. Un fenomeno che viene chiamato segregazione di massa.

L’effetto finale è una zona centrale molto densa e molto brillante (più di 30 stelle per arcosecondo quadrato), osservato anche in altri ammassi stellari, come 47 Tucanae, Messier 30, o Messier 70, che tratteremo in futuro. Un’analisi del nucleo e regioni immediatamente circostanti di M15 rivela che la metà della massa dell’ammasso è concentrata in soli 10 anni luce dal centro.

L’ammasso contiene molte stelle variabili, 112, in buona percentuale del tipo RR Lyrae, utilizzate come standard per misurare le distanze galattiche, ed una notevole Cefeide (stelle giganti che pulsano aumentando e diminuendo i loro diametro, temperatura, e luminosità su periodi che vanno da qualche ora a centinaia di giorni). All’interno di M15 è stato possibile individuare anche due sorgenti di raggi X (Messier 15 X-1 e Messier 15 X-2) ed un sistema doppio di stelle di neutroni.

Sono presenti otto pulsar (da pulsating radio source – sorgente radio pulsante), stelle di neutroni che si generano come prodotto di supernove, quando il nucleo della stella originante collassa in un raggio molto ristretto, incrementando notevolmente l’originale campo magnetico.

È uno dei pochi ammassi globulari a contenere, come visto nella sezione precedente, una nebulosa planetaria nella sua periferia. Pease 1 ha solamente 4200 anni (giovanissima se paragonata all’età media delle stelle di M15, 12 miliardi di anni) con un diametro di 0.6 anni luce. Si tratta del miglior esempio di nebulosa planetaria all’interno di un ammasso globulare, oggetto di studi dedicati sin dalla sua scoperta.

Posizione nel Cielo

Designazione: M15- NGC 7078

Tipo: Ammasso Globulare

Classe: IV

Distanza:36000 anni luce

Estensione:170 anni luce

Costellazione: Pegasus

Ascensione Retta:21h 29m 58.33s

Declinazione:+12° 10′ 01.2″

Magnitudine:+6.2

Diametro Apparente:18’ x 11’

Scopritore:  Giovanni Domenico Maraldi nel 1746

Il metodo più efficace per rintracciare Messier 15 è quello di unire le stelle θ (Theta) Pegasi – Baham ed ε (Epsilon) Pegasi – Enif, prolungando questa linea immaginaria verso Nord-Est.

Un altro metodo è quello di creare una differente linea immaginaria tra α (Alpha) Pegasi – Markab e la costellazione del Delfino (facilmente riconoscibile con il suo distinto asterismo a forma di aquilone). M15 si troverà a circa metà del percorso tra i due oggetti.

Posizione di M15 nella Costellazione di Pegaso

Osservabilità

Per le latitudini italiane il periodo migliore per osservare questo ammasso globulare è da luglio a dicembre.

• Occhio nudo: al limite della visibilità, percettibile sotto cieli molto bui, lontani da fonti di inquinamento luminoso.
• Binocolo: con un 10×50 l’ammasso stellare appare come una piccola nebulosità offuscata ma ben distinguibile dal cielo di sfondo che lo circonda.
• Telescopi
  • Piccolo diametro: poche differenze rispetto all’osservazione binoculare, con l’ammasso che continua ad apparire come una nebulosa compatta.
  • Medio diametro: con telescopi da 10-12 cm si iniziano a risolvere le regioni periferiche dell’ammasso, meglio osservabili con un 15-20 cm.
  • Grande diametro: è possibile risolvere anche il nucleo centrale con strumenti da 30 cm in su e, tramite fotografia a lunga posa, è possibile osservare la nebulosa planetaria Pease 1.

Buone Osservazioni!

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L’articolo è pubblicato in COELUM 267 VERSIONE CARTACEA