Nebulosa Anello, un’oasi di colori nel cosmo

Che cos’è una nebulosa planetaria?

Una nebulosa planetaria è ciò che resta della morte di una stella di massa comparabile a quella del nostro Sole. Durante l’ultima fase della sua evoluzione, la stella comincia ad espandersi in una gigante rossa, e i venti stellari diffondono gli strati più superficiali di gas (in prevalenza idrogeno ed elio), pervadendo tutto lo spazio circostante. Il Sole, ad esempio, entrerà nella fase di gigante rossa tra circa 5 miliardi di anni. La nostra stella estenderà i propri confini così tanto da inglobare anche la Terra nelle sue mire espansionistiche. L’attività delle stelle consiste generalmente in reazioni di fusione termonucleare, in cui l’idrogeno si lega formando elio: in questa fase, chiamata sequenza principale, la pressione di radiazione esercitata verso l’esterno è perfettamente equilibrata dalla gravità. Quando l’idrogeno sta esaurendo, gli strati più esterni della stella cominciano ad espandersi mentre il nucleo si contrae, raggiungendo temperature dell’ordine di centinaia di milioni di kelvin. In queste condizioni, l’elio tende a fondersi in elementi più pesanti (come carbonio e ossigeno), rendendo il nucleo instabile e soggetto a continue pulsazioni. Entro 2 miliardi di anni, tutti gli strati più esterni vengono violentemente espulsi nello spazio. Al centro della nube di gas, rimane il nucleo stellare sotto forma di nana bianca: l’elevata temperatura della nana causa l’emissione di radiazione ultravioletta, che eccita i gas nebulari facendoli brillare.Oltre la Nebulosa Anello, tra le più celebri nebulose planetarie si annoverano anche la Nebulosa Occhio di Gatto, la Nebulosa Elica, la Nebulosa Collana e la Nebulosa fetta di limone.

 

Nebulosa Anello: scoperta e prime osservazioni

La Nebulosa Anello fa parte della costellazione settentrionale della Lira e dista dal nostro pianeta 2300 anni luce. Le osservazioni suggeriscono che si sia formata 2000 anni fa e da allora si stia espandendo ad un ritmo di 20 km al secondo. Ha una magnitudine apparente pari a 8,8 e può essere osservata con telescopi di modeste dimensioni.La scoperta della Nebulosa Anello risale a molti anni fa. Fu osservata per la prima volta nel 1779, dagli astronomi francesi Antoine Darquier de Pellepoix e Charles Messier. Proprio da quest’ultimo prende nome il noto Catalogo Messier, il primo catalogo astronomico che raccoglie 110 oggetti celesti diversi dalle stelle, e la 57esima posizione è occupata dalla Nebulosa Anello, che a tal proposito viene anche indicata con la sigla M 57. Più tardi, nel 1800, l’astronomo tedesco Friedrich von Hahn osservò la stella centrale per la prima volta, servendosi di un telescopio riflettore. Si tratta di una nana bianca con magnitudine 15, formatasi dai resti di una stella il doppio più pesante del Sole e molto simile, per caratteristiche fisiche e chimiche, a quest’ultimo. La temperatura superficiale della nana bianca è pari a 120.000 °C, circa 20 volte più calda del Sole. Col tempo si raffredderà, un processo che durerà alcuni miliardi di anni. Durante questo tempo continuerà a brillare come una nana bianca, per poi spegnersi lentamente in una fredda e oscura nana nera. Infine, nel 1935, J.C. Duncan scoprì la presenza di un alone intorno alla nebulosa, molto meno luminoso della parte centrale, quasi impercettibile, che si estende nel cielo per 3,5 minuti d’arco. Questa gora celeste sembra sia il resto dei venti stellari, antecedenti la morte dell’astro.

Forma e struttura: anello, manubrio o cilindro?

Può sembrare una banalità, dato l’appellativo, ma determinare l’effettiva forma della Nebulosa Anello è un compito tutt’altro che semplice. Le incredibili immagini scattate dal telescopio spaziale Hubble in questi anni, ci mostrano una nebulosa planetaria dalle sembianze di un anello. Ma ulteriori dettagli forniti da Hubble, e i dati analizzati dagli astronomi, svelerebbero qualcosa di più. L’asse di simmetria della nebulosa punta esattamente verso la Terra, ma l’alone più esterno potrebbe contenere strutture complesse e non direttamente visibili dalla nostra posizione. La tipica forma anulare è in realtà il risultato prospettico se l’osservazione viene condotta dai poli. Dal piano equatoriale, la Nebulosa Anello apparirebbe più simile alla Nebulosa Manubrio M 27 o alla Piccola Dumbell M 76.Le osservazioni profonde, condotte da George Jacoby presso l’Osservatorio Nazionale di Kitt Peak, suggeriscono che la struttura complessiva potrebbe somigliare ad un cilindro allungato, con asse coincidente a quello dell’anello. Infine, studi di più recente pubblicazione, indicano che la Nebulosa Anello appartiene alla classe delle nebulose bipolari, ed ha una struttura complessiva a forma di cilindro o clessidra con profilo bilobato.

 

L’importanza dei colori

Gli astrofili considerano questa nebulosa al pari di una vera e propria opera d’arte. Una brillante tavolozza di colori che illumina l’oscuro e freddo cosmo. Un aspetto che, tuttavia, va al di là della pura estetica. Le immagini fornite da Hubble e numerosi altri telescopi, oltre ad aver fatto luce sulla reale forma della nebulosa, hanno dato importantissime informazioni sulla natura di quest’ultima. I diversi colori sono il prodotto di una combinazione specifica di proprietà chimiche e fisiche dei gas in espansione. L’immagine riportata sotto, mostra colori ben definiti relativi a zone altrettanto distinguibili. Il blu intenso al centro è dovuto ad una sovrabbondanza di elio ad elevate temperature, mentre l’anello azzurro rappresenta il bagliore di una miscela di idrogeno e ossigeno. Più ci si allontana dal centro, più le temperature diminuiscono: i gas più freddi nelle zone periferiche della Nebulosa Anello presentano infatti un colore tendente al rosso-arancione, dovuto in parte alle inferiori temperature, in parte alla presenza di idrogeno ed elementi più pesanti quali zolfo e azoto.

 

Come osservare la Nebulosa Anello

I più appassionati, possono osservare la Nebulosa Anello direttamente dal balcone della propria casa: è necessario essere muniti di un telescopio di modeste dimensioni, avente un diametro minimo di 100-120 mm. Nell’emisfero boreale la nebulosa è visibile in gran parte dei mesi dell’anno, in particolare durante l’estate. Nell’emisfero australe, invece, è visibile principalmente durante l’inverno. Per individuare la Nebulosa Anello e molti altri oggetti celesti è possibile servirsi di una della tante applicazioni per costellazioni, disponibili online e sui principali store. Puntato quindi il proprio strumento verso il cielo, in condizioni atmosferiche ottimali, e con un po’ di pazienza, sarà possibile osservare la nebulosa e tante delle innumerevoli meraviglie che permeano il cosmo.