ABSTRACT

Messier 5 (M5) è un magnifico ammasso globulare situato a circa 24.500 anni luce dalla Terra, nell’alone galattico della Via Lattea. Scoperto nel 1702 da Gottfried Kirch, questo ammasso è noto per la sua densità stellare, contenendo oltre 100.000 stelle, con stime che arrivano fino a mezzo milione. È uno degli ammassi globulari più antichi, con un’età stimata di 13 miliardi di anni. Osservabile al meglio da aprile a settembre, M5 offre agli astronomi un laboratorio naturale per lo studio dell’evoluzione stellare, ospitando fenomeni come le Blue Stragglers, stelle variabili RR Lyrae e due pulsar millisecondi.

Storia delle osservazioni

Continuando la serie degli ammassi globulari che apre il Catalogo Messier (eccetto per Messier 1, come abbiamo visto qualche mese fa) arriviamo a Messier 5. L’ammasso fu scoperto dall’astronomo tedesco Gottfried Kirch e dalla moglie Maria Margarethe Winckelmann il 5 Maggio 1702, annotandolo come “stella nebulosa”. Charles Messier riscoprí l’ammasso nel 1764, descrivendolo nel suo catalogo come una: “Bella nebulosa tra la Bilancia e il Serpente, vicino alla stella n° 5 del Serpente (secondo il Catalogo di Flamsteed), di sesta magnitudine; non contiene stelle e, con un buon cielo, si vede bene in un ordinario strumento da un piede …rivista il 5 sett. 1780, e il 30 genn. e il 22 marzo 1781.”

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Circa dieci anni dopo le prime osservazioni di Messier, William Herschel fu il primo a risolvere la natura stellare dell’oggetto celeste, riclassificandolo come ammasso dopo aver contato circa 200 astri, ma annotando allo stesso tempo che “il nucleo rimane così compatto da non poter distinguere nessuna stella”.

Pochi anni dopo il figlio di Herschel, John, descrisse M5 come “il più magnifico esempio di ammasso compresso di tipo globulare” mentre l’astronomo e ammiraglio della Royal Navy inglese Sir William Henry Smyth descrisse l’oggetto con tutta la passione di un ammiratore del cielo: “Questo oggetto superbo è una massa nobile, che rinfresca i sensi dopo la ricerca di oggetti deboli; [presenta] diramazioni in tutte le direzioni e un brillante splendore centrale che supera persino la concentrazione di M3”.

Molte altre osservazioni sono seguite nelle decadi e secoli successivi, tra le quali possiamo ricordare l’astronomo americano Edward Emerson Barnard (noto per la scoperta della stella che porta il suo nome, avente il più grande moto proprio di ogni altra stella conosciuta a parte il Sole), e i colleghi Heber Doust Curtis (che partecipò a ben 11 spedizioni per osservare la fase totale di varie eclissi di Sole) e Solon Irving Bailey (che scoprì uno degli asteroidi della fascia principale, 504 Cora).

Caratteristiche fisiche

Messier 5 si trova a circa 24500 anni luce dal nostro pianeta, nell’alone galattico della Via Lattea, e contiene più di 100000 stelle, anche se alcune stime rivedono questo totale al rialzo fino alla cifra di mezzo milione di astri. Presenta una magnitudine apparente di 5.6, il che lo renderebbe visibile (con difficoltà) ad occhio nudo se osservato sotto condizioni atmosferiche perfette e lontano da tutte le fonti di inquinamento luminoso. L’ammasso è uno dei più estesi globulari conosciuti, con un diametro di circa 165 anni luce, e con una influenza gravitazionale che si estende fino a più di 200 anni luce dal suo centro.

M5 completa la sua orbita molto eccentrica intorno alla nostra galassia in circa un miliardo di anni, raggiungendo una distanza massima di circa 150000 anni luce dal nucleo galattico. Nella nostra era, invece, la sua distanza è di circa 20000 anni luce, rendendolo molto più facile da osservare. La sua età stimata è di circa 13 miliardi di anni, rendendolo uno degli ammassi globulari più antichi presenti nella nostra galassia. Si sta allontanando dal nostro pianeta alla velocità di circa 52 km/s.

Questo ammasso globulare contiene almeno un centinaio di stelle variabili del tipo RR Lyrae, utilizzate come punto di riferimento per misurare le distanze galattiche e tipiche di questa categoria di oggetti stellari. La più luminosa di queste varia la sua brillantezza da una magnitudine di 12.1 ad una di 10.6 in un periodo di soli 26.5 giorni.

Una peculiarità di Messier 5, come per Messier 3, sono le sue stelle blu. Questo tipo di astri viene denominato Blue Stragglers (o Stelle Vagabonde Blu) per la loro caratteristica di risultare più calde e più blu di altre stelle di simile luminosità nello stesso ammasso celeste.

L’esistenza di stelle di questo tipo fu notata per la prima volta dall’astronomo statunitense Allan Sandage negli anni ‘50. Le Vagabonde Blu sembrano andare contro le teorie tipiche dell’evoluzione stellare, che indicano che tutte le stelle nate nella stessa epoca dovrebbero trovarsi in una specifica posizione nel diagramma di Hertzsprung-Russel determinata dalla loro massa, presentando quindi una possibile evoluzione anomala.

Come scritto anche per Messier 3, alcune teorie indicano che questo tipo di stelle potrebbero essersi formate da collisioni stellari, oppure da stelle binarie precipitate l’una sull’altra, creando quindi una singola stella più calda e più luminosa rispetto a stelle di simile età. Alcuni studi provano queste teorie come possibilmente realistiche, in particolare quelli spettrografici condotti dal Very Large Telescope (VLT) in Cile e quelli fotometrici realizzati grazie ai dati raccolti dal telescopio spaziale Kepler.

Messier 5 è anche noto per la presenza di una nova nana al suo interno con un periodo tra le detonazioni (e conseguenti aumenti di luminosità) di sole 5.8 ore. Questo tipo di variabile cataclismica consiste in un sistema binario molto stretto, nel quale una delle due componenti è una nana bianca che sottrae materia dalla stella compagna. A differenza delle nove “classiche” (dove l’aumento di luminosità è dovuto alla fusione e detonazione dell’idrogeno acquisito dalla compagna) le “nove nane” presentano un aumento minore di brillantezza probabilmente dovuto al fatto che il meccanismo dietro l’esplosione dipende dal raggiungimento di un determinato livello di instabilità del loro disco di accrescimento.

Nel 1997 fu annunciata la scoperta di due pulsar in M5 con un periodo di circa due millisecondi. Le pulsar (da pulsating radio source – sorgente radio pulsante) sono 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. Un fascio di radiazioni viene emesso lungo l’asse magnetico della pulsar, e può essere osservato soltanto quando diretto verso la Terra, creando la sua apparenza pulsante (un po’ come osservare la luce prodotta da un faro da una barca in mare aperto).

Posizione nel Cielo

M5 si rintraccia facilmente ad una distanza di circa 10 gradi verso nord (la distanza di cielo coperta da un pugno chiuso a braccio teso di fronte all’osservatore) dalla stella più luminosa della costellazione della Bilancia, Zubeneschamali (Beta Librae).

Un altro modo per trovarlo è tracciare una linea dalla stella più luminosa dello Scorpione, Antares (Alpha Scorpii) fino alla brillante Arturo (Alpha Bootis): M5 si troverà a circa 20 gradi da quest’ultima, e ad un terzo della distanza tra le due stelle. Se si vuole invece prendere come riferimento la stella più luminosa della Vergine, Spica (Alpha Virginis), l’ammasso globulare potrà essere trovato a circa 30 gradi ad est della stessa.

Designazione: M5 – NGC 5904

Tipo: Ammasso Globulare

Classe: V

Distanza: 24500 anni luce

Estensione: 165 anni luce 

Costellazione: Serpens 

Ascensione Retta: 15h 18m 33.22s

Declinazione: -02° 04′ 51.7″

Magnitudine: +5.6

Diametro Apparente: 23’ x 23′

Scopritore: Gottfried Kirchnel 1702

Osservabilità

Per le latitudini italiane il periodo migliore per osservare questo interessante ammasso globulare è da aprile a settembre.

• Occhio nudo: invisibile, eccetto in ottime condizioni atmosferiche e lontano da fonti di inquinamento luminoso.
• Binocolo: uno strumento 10×50 (o meglio, x70) inizierà a mostrare una macchia argentea dai bordi sfumati nel cielo.
• • Piccolo diametro: l’ammasso continua a presentare l’aspetto di una piccola nebulosa con una porzione centrale più luminosa.
  • Medio diametro: si iniziano a risolvere singole stelle da 100-120mm in su insieme agli astri nella sua periferia. Il nucleo rimane non risolto.
  • Grande diametro: il denso nucleo continua a non essere risolto. Con strumenti da 12-14 pollici in su diventa possibile apprezzare varie “catene di stelle” che caratterizzano le regioni più esterne dell’ammasso.

Buone Osservazioni!

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L’articolo è pubblicato in COELUM 258 VERSIONE CARTACEA