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Quanto dista Proxima Centauri?

Quanto dista Proxima Centauri?
Due screenshots dal sistema Aladin centrate su Proxima Centauri: a sinistra una visione a largo campo della densità stellare misurata da Gaia, a destra una visione telescopica infrarossa (catalogo 2MASS)

 Chiunque può effettuare delle semplici estrazioni dati dal nuovo catalogo Gaia, ma bisogna essere cauti nell'interpretarli! Ecco un esempio...

 La disponibilità del catalogo completo Gaia DR2 è un'occasione ghiotta non solo per i professionisti ma anche per milioni di appassionati curiosi in tutto il mondo; tra questi rientra anche il sottoscritto e la prima informazione che ho provato ad estrarre, inevitabilmente, è quella sulla stella più vicina a noi, Proxima Centauri; da buon fanatico dell'alta precisione, ero curiosissimo di vedere una misura di parallasse/distanza così accurata!

Il dato Gaia, per ora, non è disponibile sulle pagine di Wikipedia o di altri siti molto frequentati e per ricavarlo sono dovuto andare alla fonte, cioè al catalogo on-line messo a disposizione dall'ESA su http://gea.esac.esa.int/archive/. Si sceglie l'opzione "Search" e poi si effettua una "query" interrogando il database (alla fine premere "Submit query"). L'interfaccia è abbastanza semplice e fare una richiesta non è difficile (almeno dalla pagina "Simple Form"): basta digitare il nome "Proxima" e il sistema "Simbad" capisce subito cosa stiamo cercando. Esiste comunque anche una pagina di help oltre a innumerevoli video tutorials (ad esempio questo).

 Una delle migliori stime in circolazione effettuate da Terra era stata fatta da J.L.Lurie e altri nel 2014, utilizzando il telescopio americano CTIO/SMARTS da 90 cm (situato a Cerro Tololo, in Cile); essa forniva una parallasse  π = 768.13 (±1.04) milli-secondi d'arco (mas) corrispondenti a una distanza di 1,3019±0,0018 parsec (4,246±0.006 anni luce); si tratta già di un'ottima stima, con un errore relativo dello 0.14%. Il catalogo Tycho, basato anche sulle misure di Hipparcos, fornisce una stima ancora più precisa: π = 768,87±0,29 mas, pari a 4,2420±0.0016 anni luce. Ebbene, il dato fornito dal Gaia DR2 pubblicato 3 giorni fa fornisce la nuova parallasse di 768,500±0,203 mas, pari a 1,30124±0,00034 parsec (4,24407±0,00112 anni luce), oltre 5 volte più precisa della migliore stima da Terra. L'errore relativo è circa 1:3800 e corrisponde ad una incertezza di 10 ore luce, meno del diametro medio dell'orbita di Plutone. Ad onor del vero, Proxima non sta ferma e come tutte le stelle ha una velocità radiale che, anche se non misurata da Gaia, risulta da altre fonti pari a circa -21,6 km/s; questo significa che, ogni anno, la distanza si riduce di 4,5 unità astronomiche (oltre 0,6 ore luce). Dato che l'epoca di riferimento per il catalogo DR2 è il 2015,50, dobbiamo correggere questo dato tenendo conto che sono passati quasi 3 anni e quindi la distanza di Proxima dal Sole in questo momento è di 4,24386 ± 0,00112 anni luce (l'effetto dell'incertezza sulla velocità radiale in questa piccola correzione risulta trascurabile); dovendo calcolare la distanza in epoche più remote (passate o future) dovremmo considerare l'effettiva traiettoria nello spazio ovvero la cosiddetta accelerazione prospettica o geometrica, che Gaia dovrebbe essere comunque in grado di rivelare e di cui si è tenuto conto nel redigere il catalogo DR2.

 Purtroppo, date le limitazioni di Gaia sul versante delle stelle molto luminose, la parallasse per le due stelle più vicine dopo Proxima (ovvero α Centauri A e B) non è disponibile mentre la successiva in classifica è la Stella di Barnard che risulta avere π = 547,451±0,290 mas (contro 547,0±1,0 mas di Hipparcos), pari a  5,9577±0.0032 anni luce. Come noto, questa stella è molto veloce e in effetti la sua velocità radiale è -120,1 km/s (anche qui si è dovuti ricorrere a Simbad poichè Gaia DR2 non fornisce questo dato): di conseguenza, la correzione è molto maggiore (circa 3,5 ore luce) e, al momento attuale, la stella di Barnard dista a 5,9566 ± 0.0032 anni luce dal Sole.

Nota: nelle conversioni si è assunto, come anno luce, quello normalmente adottato e derivato dalla durata di un anno giuliano (365,250 giorni); sulla base della sua lunghezza (9,46073·1012 km), un parsec risulta pari a 3,26156 anni luce.

 

Riferimenti:
https://arxiv.org/pdf/1407.4820.pdf
http://gea.esac.esa.int/archive-help/index.html

Acknowledgement:
This work has made use of data from the European Space Agency (ESA) mission Gaia (https://www.cosmos.esa.int/gaia), processed by the Gaia Data Processing and Analysis Consortium (DPAC, https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/dpac/consortium). Funding for the DPAC has been provided by national institutions, in particular the institutions participating in the Gaia Multilateral Agreement.

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Marco Di Lorenzo (DILO)

Sono laureato in Fisica e insegno questa materia nelle scuole superiori; in passato ho lavorato nel campo dei semiconduttori e dei sensori d'immagine. Appassionato di astronautica e astronomia fin da ragazzo, ho continuato a coltivare queste passioni sul web, elaborando e pubblicando numerose immagini insieme al collega Ken Kremer. E naturalmente amo la fantascienza e la fotografia!

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