Sirio, la stella del cane

Sirio (α Canis Majoris, conosciuta anche come la Stella del Cane) è la stella più luminosa del cielo notturno; ha una magnitudine apparente pari a -1,46 e una magnitudine assoluta di +1,40. Vista dalla Terra possiede due volte la luminosità apparente di Canopo, la seconda stella più brillante del cielo. Sirio può essere osservata da tutte le regioni abitate della Terra e, nell'emisfero boreale, è uno dei vertici del cosiddetto Triangolo Invernale.
Il suo nome deriva dal greco antico Σείριος (pronuncia Séirios) e riporta la lettera α del Cane Maggiore secondo la nomenclatura data da Johann Bayer.
La sua brillantezza in cielo è dovuta sia alla sua luminosità effettiva, sia alla sua vicinanza al Sole; Sirio si trova infatti ad una distanza di 8,6 anni luce, ed è perciò una delle stelle più vicine alla Terra. È una stella di sequenza principale, con tipo spettrale A1Vm ed ha una massa di circa 2,4 volte quella del Sole. La sua luminosità assoluta è pari a 25 volte quella del nostro Sole, ma è notevolmente meno luminosa di Rigel o della stessa Canopo, che appaiono meno luminose perché più lontane. Ha una compagna, una nana bianca chiamata Sirio B, che orbita attorno alla principale ad una distanza compresa tra 8,1 e 31,5 UA, con un periodo di circa 50 anni. Di conseguenza, la primaria è a volte chiamata Sirio A.
Presso molte culture, la stella è stata spesso associata alla figura di un cane, ed è spesso indicata come portatrice di sciagure: presso i Greci, si riteneva che il suo scintillio al suo sorgere eliaco potesse danneggiare i raccolti, portare forte siccità o persino causare e diffondere epidemie di rabbia. I Romani erano invece soliti sacrificare un cane assieme ad una pecora e del vino, allo scopo di prevenire gli effetti nefasti di questa stella. I giorni in cui queste cerimonie venivano consumate, all'inizio dell'estate, erano detti Giorni del Cane, e la stella Sirio Stella Canicola: fu così che il termine canicola diventò sinonimo di caldo torrido.

Nel 1676, Edmond Halley passò un anno sull'isola di Sant'Elena, nel sud Atlantico, per osservare le stelle del sud. Circa 40 anni dopo, nel 1718, scoprì il moto proprio di quelle che fino a quel momento erano ritenute "stelle fisse", dopo aver comparato le sue misure astrometriche con quelle dell'Almagesto di Tolomeo. Notò che Arturo e Sirio si erano spostate notevolmente rispetto alle altre, e in particolare quest'ultima si era spostata di ben 30 minuti d'arco (circa il diametro apparente della Luna) verso sud in 1800 anni. Nel 1868, Sirio diventò la prima stella la cui velocità fosse stata misurata. William Huggins esaminò lo spettro di questa stella e osservò un notevole spostamento verso il rosso, concludendo che Sirio si stava allontanando dal Sistema Solare alla velocità di circa 40 km/s. Se lo si raffronta con il valore moderno di circa -7,6 km/s, appare sovrastimato, ma è sufficientemente preciso per l'epoca.

La Piccolissima nana bianca vicino a Sirio

Nel 1844, l'astronomo tedesco Friedrich Bessel dedusse studiando i cambiamenti di moto proprio di Sirio che questa potrebbe aver avuto una compagna invisibile. Circa vent'anni dopo, il 31 gennaio 1862, l'astronomo e costruttore di telescopi americano Alvan Graham Clark osservò per la prima volta questa componente, una nana bianca oggi nota come Sirio B, la seconda di questa classe di stelle ad essere stata mai osservata. La stella visibile è oggi talvolta nota come Sirio A. Dal 1894, sono state osservate alcune apparenti irregolarità orbitali del sistema di Sirio, suggerendo così l'ipotesi di una terza stella estremamente piccola, ma quest'ipotesi non è mai stata confermata. Le misurazioni indicano un'orbita di sei anni attorno a Sirio A e una massa di appena 0,06 masse solari; questa stella potrebbe essere cinque o dieci magnitudini più debole della nana bianca Sirio B. osservazioni più recenti non sono riuscite a confermare l'esistenza di un terzo membro del sistema di Sirio, ma ancora non hanno del tutto escluso la possibilità che ci possa davvero essere una terza componente del sistema. Una apparente "terza stella" osservata negli anni venti sembra essere stata invece un oggetto di fondo.
Nel 1915 Walter Sydney Adams, usando un riflettore di 1,5 metri nell'Osservatorio di Monte Wilson, osservò lo spettro di Sirio B e determinò che si trattava di una debole stelle bianca. Ciò portò gli astronomi a concludere che si trattasse di una nana bianca, la seconda ad essere scoperta. Il diametro di Sirio A è stato per la prima volta misurato da Robert Hanbury Brown e da Richard Q. Twiss nel 1859 a Jodrell Bank, utilizzando il loro interferometro a intensità. Nel 1005, usando il Telescopio Spaziale Hubble, gli astronomi hanno determinato che Sirio B possiede all'incirca il diametro della Terra, 12.000 km, con una massa estremamente densa, equivalente al 98% di quella del Sole.

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Nel 150 d.C., l'astronomo Claudio Tolomeo descrisse Sirio come di colore rosso, assieme ad altre cinque stelle, Betelgeuse, Antares, Aldebaran, Arturo e Polluce, tutte di colore effettivamente arancione o rosso vivo. La discrepanza fu inizialmente notata dall'astronomo amatoriale Thomas Barker, che redasse un appunto e parlò ad una riunione della Royal Societydi Londra nel 1760. L'esistenza di altre stelle che cambiavano la luminosità diede adito alla credenza che alcune potessero anche cambiare di colore; John Herschel lo annotò nel 1839, forse influenzato dall'osservazione che fece due anni prima della stella Eta Carinae.Thomas Jefferson Jackson See riportò all'attenzione della comunità scientifica il caso del colore di Sirio nel 1892, con la pubblicazione di diverse riviste e un sommario finale nel 1926. Egli citò che non solo Tolomeo, ma anche il poeta Arato, l'oratore Cicerone e il generale Germanico Cesare si riferivano a Sirio come una stella di colore rosso, aggiungendo inoltre che nessuno di questi ultimi tre autori era un astronomo. Pure Seneca il giovane descrisse Sirio come una una stella dall'intenso colore rosso, più del pianeta Marte. Tuttavia, non tutti gli antichi osservatori riportano che Sirio fosse una stella rossa. Il poeta Marco Manilio, vissuto nel I secolo d. C., la descrive come una stella di color blu-oltremare, così come fece Avieno nel IV secolo. nell'antica Cina è la stella standard per il colore bianco, mentre diverse annotazioni dal II secolo a.C. al VII secolo d.C. la descrivono come una stella di colore bianco.
Nel 1985, gli astronomi tedeschi Wolfhard Schlosser e Wermer Bergmann pubblicarono un passo di un manoscritto lombardo dell'VIII secolo; il testo, in latino, insegnava come determinare l'orario delle preghiere notturne tramite la posizione delle stelle, e Sirio è descritta come "rubeola", ossia rossastra. Gli autori proposero che questa potesse essere un'indicazione di come a quel tempo la stella Sirio B fosse una gigante rossa. Tuttavia, altri astronomi replicarono che si tratasse invece della stella Arturo.
La possibilità che l'evoluzione stellare di Sirio A o di Sirio B possa essere stata responsabile delle discrepanze osservate in passato è stata rigettata in blocco dagli astronomi, poiché una scala temporale dell'ordine delle migliaia di anni sarebbe troppo breve e perché non ci sono segni di nebulosità attorno al sistema che possa giustificare un tale cambiamento. È stata anche proposta l'interazione di una terza stella, finora sconosciuta, come responsabile di ciò. Spiegazioni alternative sono che si sia trattato soltanto di metafore poetiche per indicare periodi o avvenimenti infausti, oppure che sia avvenuto un improvviso brillamento della stella nel periodo in cui veniva osservata, tanto da dare l'impressione che la stella fosse rossa. Ad occhio nudo, spesso appare colorata di rosso, bianco e blu-verdastro quando è bassa sull'orizzonte, ma si tratta di un effetto dovuto ai densi strati dell'atmosfera, e quando la stella, come tutte del resto, sono alte in cielo, sembrano assumere un colore stabile.

Sirio entro i prossimi 50.000 anni tenderà ad aumentare la sua luminosità apparente, finché raggiungerà un massimo di circa -1,66. La stella Vega, in avvicinamento a noi, aumenterà la sua luminosità molto più rapidamente, fino a raggiungere entro 100.000 anni l'attuale magnitudine apparente di Sirio; più in fretta ancora aumenterà la luminosità di Altair, che passerà da un attuale valore di 0,77 a -1,32 in 100.000 anni, raggiungendo anch'essa l'attuale luminosità apparente di Sirio. Arturo si trova attualmente al punto più vicino a noi, dunque in futuro la sua luminosità diminuirà, come quella di Canopo, che fino a 100.000 anni fa era la stella più brillante del cielo. L'attuale stella più vicina a noi è α Centauri, la quale continuerà ad avvicinarsi entro i prossimi 25.000 anni. Sirio divenne, secondo il grafico qui sotto, la stella più luminosa circa 80.000 anni fa, quando con il suo avvicinarsi a noi superò la luminosità apparente di Canopo, che divenne così la seconda stella più luminosa del cielo.

La distanza da Sirio A alla quale un pianeta dovrebbe trovarsi per avere condizioni fisiche favorevoli alla vita è 4.7 UA, circa 700 milioni di chilometri. Tuttavia ad una simile distanza non potrebbe avere un'orbita stabile, a causa delle perturbazioni dovute alla vicina Sirio B e sarebbe stato distrutto dall'espansione degli strati più esterni di quest'ultima quando la stella era una gigante rossa. Anche se il pianeta si fosse formato in seguito, sarebbe probabilmente sottoposto ad un'incessante pioggia di comete e asteroidi (nel sistema di Sirio è stato rilevato un disco di polveri simile a quello che occupava il Sistema Solare nelle prime fasi della sua storia).