Scheda di Messier 45 (M45)

L'ammasso aperto conosciuto come numero 45 del catalogo di Messier, o più conosciuto con il nome di Pleiadi, è sicuramente l'oggetto di profondo cielo più noto dell'intero cielo boreale, famoso fin dall'antichità se è vero che le sue stelle sono citate nell'Odissea e persino nella Bibbia.
Il loro nome deriva dal greco 'pleios', che vuol dire 'moltitudine'.
Mitologicamente, le Pleiadi sono le figlie di Atlantide che fuggirono per cinque lunghi anni dal cacciatore Orione. Zeus le tramutò in stelle, e pose vicino a loro proprio il cacciatore Orione ed i suoi cani  (Cane Maggiore e Cane Minore).
Storicamente, le Pleiadi sono servite come calendario per molte civiltà. Il loro nome starebbe anche a significare, per alcuni, 'navigare' (da pléin) in virtù del fatto che il giorno in cui l'ammasso delle Pleiadi appariva per la prima volta nel cielo mattutino prima dell'alba annunciava l'apertura della stagione della navigazione. Si tratta di uno degli ammassi aperti più luminosi, con un numero di stelle visibili ad occhio nudo che arriva fino ad undici in condizioni perfette, anche se più spesso è possibile vederne sei o sette ed è per questo che sono note anche come 'Sette Sorelle'.

Osservazione

Visibile nella stagione fredda dell'emisfero boreale, l'ammasso delle Pleiadi è facilmente rintracciabile anche dai centri urbani molto illuminati: La miglior visione si ha tramite un binocolo che non ne mortifichi la visione di insieme come invece farebbe un telescopio. La forma ricorda quella di una minuscola Orsa Minore. Intorno alle stelle dell'ammasso, i telescopi più grandi ma soprattutto le riprese fotografiche riescono a mostrare anche una nebulosità diffusa a riflessione, anch'essa quindi di colore azzurrino. Sembra che Galileo Galilei sia stato il primo ad osservare le Pleiadi attraverso un telescopio.
L'ammasso ha una magnitudine apparente di 1,6 e può essere visto ad occhio nudo. La sua dimensione è di 120'x100', più della Luna, ed è composto da centinaia di stelle, tutte a circa 410-440 anni luce da noi. Le stelle sorelle si muovono insieme nello spazio a circa 40 km/sec. Molte di queste stelle brillano centinaia di volte più del nostro Sole.

Composizione 

Il nucleo delle Pleiadi raggiunge circa 8 anni luce di raggio. In questo spazio, ed in quello adiacente gravitazionalmente influenzato (dovrebbe essere intorno ai 43 anni luce di raggio), si muovono circa 1000 stelle. Quelle maggiori, visibili, sono stelle azzurre calde e giovani. Le stelle visibili sono molto calde, blu o bianche. Tutte hanno una età di circa 100 milioni di anni, mentre le più grandi e azzurre hanno una vita residua stimata di circa 200 milioni di anni. Oltre a queste evidenti stelle, l'ammasso contiene numerose nane brune: rappresentano circa il 25% della popolazione dell'ammasso ma anche se unite non ne compongono neanche il 2% della massa. Meno spiegabili sono le nane bianche presenti, visto che il tempo cosmico dell'ammasso non dovrebbe aver consentito ancora la formazione di stelle simili. La soluzione potrebbe essere rintracciata nell'accelerazione del tempo dovuta a scambi di massa in sistemi binari.
Non mancano le stelle variabili tra le quali spicca Pleione. Anche Asterope è una doppia.
Le nove stelle più luminose delle Pleiadi prendono il nome dalle Sette Sorelle della mitologia greca: Sterope, Merope, Electra, Maia, Taygeta, Celaeno, e Alcyone, insieme ai loro genitori Atlas e Pleione. Come figlie di Atlante, le Iadi erano sorelle delle Pleiadi. La maggiore è Alcyone, una stella doppia la cui principale è grande quanto dieci soli.

All'interno dell'ammasso, il telescopio spaziale Spitzer ha rintracciato anche segni di formazione planetaria sottoforma di dischi protoplanetari.

Età ad evoluzione

Le età degli ammassi stellari possono essere stimate confrontando il diagramma di Hertzsprung-Russell dell'ammasso con i modelli teorici di evoluzione stellare. Usando questa tecnica, l'età stimata delle stelle componenti copre un range che va da 75 a 150 milioni di anni, con una aleatorietà dovuta essenzialmente alle approssimazioni dei modelli di evoluzione stellare. A causa della bassa attrazione gravitazionale, potrebbero rimanere legate ancora per altri 250 milioni al massimo mentre il loro moto le porterà a spostarsi sotto al piede del cacciatore Orione. Durante il tragitto, alcune stelle componenti saranno espulse dopo incontri ravvicinati con altre stelle; altre saranno spogliate dai campi gravitazionali di marea, a seguito di interazioni gravitazionali con nubi molecolari giganti e i bracci a spirale della nostra galassia.

Un altro modo di stimare l'età dell'ammasso è quello di guardare gli oggetti di massa più bassa. Nelle normali stelle di sequenza principale, il litio viene rapidamente distrutto nelle reazioni di fusione nucleare. Tuttavia, le nane brune possono conservare il loro litio più a lungo, a causa della temperatura di accensione molto più bassa (circa 2,5 milioni di K). Per tale motivo, la massa più alta delle nane brune che contengono ancora litio nell'ammasso può dare un'idea della sua età. Applicando questa tecnica alle Pleiadi si ottiene un'età di circa 115 milioni di anni.

Distanza

La distanza delle Pleiadi può essere usata come un primo passo fondamentale per calibrare la scala delle distanze cosmiche, anche se non sono mancate controversie. I risultati prima del lancio del satellite Hipparcos hanno generalmente trovato che le Pleiadi erano circa 440 anni luce di distanza dalla Terra, dato poi confermato dal telescopio spaziale Hubble. Risultati più recenti utilizzando l'interferometria VLBI (agosto 2014) e soluzioni preliminari utilizzando Gaia Data Release 1 (settembre 2016) e Gaia Data Release 2 (agosto 2018), determinano distanze di 443±3 anni luce (Melis, Carl; Reid, Mark J.; Mioduszewski, Amy J.; Stauffer, John R.; et al. (29 August 2014). "A VLBI resolution of the Pleiades distance controversy". Science. 345 (6200): 1029–1032), 437±20 anni luce (Anthony G. A. Brown; GAIA Collaboration (2016), "Gaia Data Release 1. Summary of the astrometric, photometric, and survey properties", Astronomy and Astrophysics), e 444±16 anni luce (Abramson, Guillermo (20 August 2018). "The Distance to the Pleiades According to Gaia DR2". Research Notes of the AAS. 2 (3): 150), rispettivamente.

Nebulosità

Le stelle dell'ammasso sono immerse nell'ammasso di gas della nebulosa NGC 1435: si tratta di una nebulosa a riflessione, causata dalla polvere che riflette la luce blu delle stelle giovani e calde. A lungo si è ritenuto che fosse la nebulosa dalla quale le stelle hanno avuto origine, ma oggi sappiamo che la nebulosa è soltanto in apparenza sovrapposta all'ammasso in virtù della prospettiva. In passato si riteneva che in un tempo di 100 milioni di anni, la polvere originariamente presente fosse stata dispersa dalla pressione della radiazione. Tuttavia, stime più recenti suggeriscono che l'ammasso stia semplicemente attraversando una regione particolarmente polverosa del mezzo interstellare.

A parte la nebulosità che circonda Merope, chiamata NGC 1435, ne esistono altre: NGC 1432 per le stelle più occidentali, ciascuna delle quali è avvolta da veli più brillanti indicati con la sigla Ced.
La nebulosa che avvolge Alcyone è nota come vdB23 mentre quella di Elettra è vdB20 e quella di Maia è vdB21.a prospettiva.

Quando nubi interstellari passano troppo vicine alle stelle e al loro vento accade ciò che si nota nell'immagine che segue, con oggetto la Nebulosa di Merope (IC 349). La nube attraversa le Pleiadi a 11 chilometri al secondo, passando a 0.06 anni luce di distanza da Merope stessa. Il risultato è la distruzione della nube. La radiazione stellare opera una scissione delle particelle in base alla dimensione: la luce della stella decelera le particelle di polvere ma quelle più piccole rallentano più di quelle grandi. La nebulosa continuerà ad avvicinarsi alla stella per poche migliaia di anni ancora prima di allontanarsene, sopravvivenza ammessa. La nebulosa venne scoperta nel 1890 da E.E.Barnard con un telescopio al Lick Observatory in California. L'immagine che segue è stata ottenuta il 19 settembre 1999.

Variabilità

Un articolo pubblicato a fine Agosto 2017 su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society riporta i dati del telescopio spaziale Kepler analizzati da un team dello Stellar Astrophysics Centre alla Aarhus University a firma del Dr Rim White. Una nuova tecnica di analisi ha consentito di ridurre l'estrema luminosità degli astri componenti le Pleiadi al fine di uno studioi più approfondito: anziché andare a controllare la luminosità assoluta, legata a pixel saturi, è stata osservata la luminosità dei pixel più esterni, meno riempiti dalla luce delle Sette Sorelle. Oggetto dello studio è stato in particolare la variabilità delle stelle e l'astrosismologia, per rivelare passaggi di pianeti e struttura stellare. 

Molte delle stelle sono risultate stelle di classe B lentamente pulsanti, una tipologia in cui la luminosità cambia con periodi nell'ordine del giorno. Maia è diversa:varia con un periodo regolare di 10 giorni e dal momento che era una stella indiziata di ospitare elementi chimici in concentrazioni anormali sono stati presi numerosi spettri con il SONG Telescope. La luminosità della stella varia in perfetta armonia con il variare dell'ampiezza della riga del manganese nell'atmosfera stellare, quindi la variazione è legata a una macchia sulla superficie della stella che passa ogni 10 giorni. 

Come tutte le stelle, anche i giovani astri delle Pleiadi sperimentano brillamenti, anche molto potenti data la giovane età e l'intensa attività. A febbraio 2019 uno studio su Astronomy & Astrophysics riporta super-brillamenti (superiori a 1034 erg) osservati in maniera congiunta sia in banda ottica (originati dal riscaldamento della fotosfera, osservazione di Kepler Telescope) sia a raggi X (originati dal plasma negli archi coronali, osservazione di XMM-Newton) (“Simultaneous Kepler/K2 and XMM-Netwon observations of superflares in the Pleiades“, di M. G. Guarcello et al.).

Possibili pianeti

Nessun segno di transito esoplanetario, invece, ma questo non vuol dire che in realtà pianeti non vi siano. Difatti, analizzando le immagini nell'infrarosso profondo ottenute dal telescopio spaziale Spitzer e dal telescopio Gemini North, gli astronomi hanno scoperto che una delle stelle dell'ammasso, HD 23514, che ha una massa e una luminosità di poco superiore a quella del Sole, è caratterizzata da una nana bruna compagna, e circondata da un numero straordinario di particelle di polvere calda. Questa potrebbe essere la prova della formazione di pianeti intorno a HD 23514 (David R. Rodriguez, Christian Marois, B. Zuckerman, Bruce Macintosh, Carl Melis, "A Substellar Companion to the Dusty Pleiades Star HD 23514" (2012) ApJ, 748 30).