Sirio B La debolissima compagna  di Sirio A.

Una massiccia supercompatta che le si avvicina fino a 3" e se ne allontana a 11",5. Studio del grande Paolo Maffei, scopritore delle galassie che portano il suo nome (Maffei I e II)

* da L'Astronomia nr 8 -1981

Paolo Maffei, nasce a Foligno nel 1926Consegue la sua laurea in quel di Firenze nel 1952, ha contribuito professionalmente presso gli osservatori di Arcetri, Bologna, Asiago, Amburgo e Catania. Dal 1963 al 1975 è stato  docente all'Università "La Sapienza" di Roma e, subito dopo nominato direttore dell'Osservatorio Astrofisico dell'Università di Catania. Dal 1980 ha avuto l'incarico di professore ordinario di Astrofisica al  Dipartimento di Fisica dell'Università degli Studi di Perugia. Nel 1987 ha fondato l'Associazione Astronomica Umbra.Astronomo di fama internazionale, fu tra i primi a dedicarsi alle ricerche di astronomia dell'infrarosso.Nel 1968 ha scoperto, nei pressi della costellazione di Cassiopea, due galassie a cui fu dato il suo nome: Maffei 1 (grande galassia la cui luce purtroppo per noi astrofili è fortemente assorbita da polveri interstellari ) e Maffei 2  che fa parte del Gruppo locale, il piccolo ammasso  al quale appartiene anche la Via Lattea, e che dista dalla Terra circa quattro milioni di anni luce circa.

(Premessa di MaximoRed) Molte volte si è discusso su questa stella del fatto se poteva essere o meno risolta da un comune telescopio di medie dimensioni. I pareri e le valutazioni erano sempre discordanti, nel forum e che io frequento si è parlato di questa possibilità, e molti iscritti davano il successo della separazione in dipendenza di un ottimo seeing accompagnato da uno strumento almeno di 200 mm e andare a scovare nei cerchi di diffrazione sapendo dove guardare. Personalmente con un telescopio Newton da 13 cm, sotto una luna nuova e con un oculare da 10 mm (circa 100 X) mi ero convinto di averla intravista. Ma col senno di poi, mi ricredo. Anzi sono sempre più convinto che per separare Sirio A e Sirio B ci vogliono generosissime aperture. In ogni caso invito i lettori a scrivermi se credono di essere riusciti a farlo con il proprio strumento. Non fosse altro che per mettere d'accordo queste discordanze, (perdonatemi gioco di parole). Attenzione, l'autosuggestione, l'eccitazione nel cercare un oggetto particolare fa si che lo si trovi più facilmente del previsto. Bisogna tenere conto in ogni modo che l'orbita completa di Sirio B si conclude in 50 anni e varia da 3" a 11",5 dal massimo avvicinamento alla stella principale al massimo allontanamento. Fine premessa.

Osservando la traiettoria percorsa in cielo a distanza di decenni,       si scoprì che non era rettilinea ma seguiva, stranamente, una specie di serpentina. Il grande astronomo e matematico tedesco F. W Bessel, tra il 1834 e il 1844, interpretò quest'irregolarità come perturbazioni dovute a un secondo corpo, invisibile. La notte del 31 gennaio 1862 A. G. Clark, celebre costruttore di telescopi statunitense, provando il più grande rifrattore di allora, con l'obiettivo del diametro di 47 cm, appena costruito da suo padre, scoprì una stellina di magnitudine 8,6 vicinissima a Sirio, che appena si distingueva, soffocato com'era dal prepotente splendore della compagna più luminosa. Da allora, nonostante la difficoltà dell'osservazione, la posizione delle due stelle fu ripetutamente misurata e oggi sappiamo con certezza che Sirio B si muove intorno a Sirio A compiendo una rivoluzione completa con il mezzo secolo (49,98 anni, per l'esattezza). Nel corso di ogni rivoluzione Sirio B appare avvicinarsi fino ad appena 3" e allontanarsi fino a 11",5 da Sirio A. Questa seconda circostanza, particolarmente favorevole alle osservazioni, si è verificata l'ultima volta nel 1975. Dal momento che Sirio era una stella doppia e che si erano ricavate le orbite di entrambe le componenti intorno al baricentro comune, si potevano ottenere le masse delle due stelle. Risultò così che Sirio A "pesava" 2,35 volte e Sirio B 0,98 il sole. Fin dal momento della scoperta Sirio B aveva colpito per una particolare stranezza: il suo debole splendore e rispetto a Sirio A. La differenza tra le magnitudini tra le due stelle aveva mostrato subito che Sirio B appare 10.000 volte più debole di Sirio A, e questa differenza di splendore deve essere reale perché entrambe le stelle sono alla stessa distanza da noi. Una differenza tanto forte può essere spiegata, schematicamente, in due modi. Lo splendore di Sirio B potrebbe essere minore perché la quantità di radiazione (e quindi di luce) emessa ogni centimetro quadrato della superficie è minore.Ciò può avvenire solo se la temperatura superficiale di Sirio B è molto più bassa di quella di Sirio A. Altrimenti, ammettendo che la temperatura superficiale sia la stessa, d'energia irradiata dall'unità di superficie deve essere la stessa e la stella può apparire più debole solo se l'area della superficie emittente totale è minore. In altre parole in questo secondo caso Sirio B deve essere molto più piccola di Sirio A. Se la temperatura di Sirio B fosse stata molto più bassa di quella di Sirio A e il colore avrebbe dovuto essere rossastro. La determinazione del colore o, meglio ancora, la registrazione di uno spettro di Sirio B era dunque di importanza decisiva. Quest'impresa si rivelò sin dall'inizio tutt'altro che facile, a causa del preponderante e splendore di Sirio A. Finalmente nel 1915, W. Adams, riuscì a ottenere uno spettro di Sirio B col telescopio di 1,50 m dell'Osservatorio di Monte Wilson. Con grandissimo stupore degli astronomi lo spettro parve di tipo A. Sirio B aveva dunque, più o meno, la temperatura della sua compagna maggiore e, delle due soluzioni, quella era la seconda: per essere tanto debole doveva essere piccolissima. Secondo le ricerche successive. Sirio B risultò essere grande appena il doppio della terra. Contenendo in uno spazio tanto limitato una massa corrispondente a quella del sole, doveva avere una densità enorme, che il calcolo, infatti, mostrò uguale a 200.000 volte quella dell'acqua. Con tale intensità un blocchetto di materiale della grandezza di una scatola di fiammiferi, preso su questa stella, viene a pesare 8 tonnellate. Se quel corpo, invece di essere una stella, avesse una superficie solida e fredda come quella del nostro pianeta sulla quale poter atterrare, gli astronauti sarebbero sopraffatti dalla fatica. Per poter sollevare una piuma di 1 g, dovrebbero compiere lo stesso lavoro che si compie sulla terra per sollevare 200 chili. Ma c'è di più, non potrebbero neppure sopravvivere, perché morirebbero letteralmente schiacciati dal proprio peso. Le osservazioni più recenti, eseguite dal 1961 al 1962, all'inizio dell'attuale elongazione, col telescopio di 5 m di diametro di Monte Palomar, hanno dato risultati ancora più estremi. Secondo queste la massa è stata confermata pari a quella solare (1,02 invece di 0,98) ma la temperatura è risultata di oltre 30.000° C, cioè molto più alta di quella di Sirio A. Un risultato analogo è stato ottenuto attraverso le prime osservazioni spettroscopiche dell'ultravioletto eseguite nel gennaio del 1975 con gli strumenti installati sul satellite artificiale "Copernicus".Il diametro calcolato con un valore così alto della temperatura è risultato di appena 10.800 chilometri, inferiore cioè a quello della terra, e la densità diventa addirittura 3 milioni di volte superiore a quella dell'acqua. Con tale densità la materia non può trovarsi in uno degli stati fisici (solido, liquido, gassoso) che conosciamo normalmente, in cui tra le molecole degli atomi che la formano vi sono spazi vuoti molto ampi, rispetto le dimensioni dell'atomo stesso. In Sirio B di atomi sono schiacciati dal peso stesso della gran quantità di materiale costretto entro un volume limitatissimo e la materia si trova in uno stato particolare detto degenere o anche "gas Fermi", dal nome del celebre fisico che l'ha studiato. Succede insomma quello che accadrebbe se stivassimo una gran quantità di uova in un grosso silos, ammucchiandole l'una sull'altra senza alcuna protezione. Al crescere della quantità e gusci di quelle che stanno sotto non reggerebbero più il peso delle altre, si sfascerebbero e le uova si ammucchirebbero in un volume molto più piccolo.