Lo sapevi che… William Herschel ha scoperto le stelle binarie, cioè stelle che orbitano una attorno all’altra?

Sir William Herschel e sua sorella, Caroline Herschel, mentre lavorano su un componente di un telescopio.
Sir William Herschel e sua sorella, Caroline Herschel, mentre lavorano su un componente di un telescopio. Litografia a colori di A. Diethe, 1896 (Wellcome Collection gallery)

William Herschel è stato un grande astronomo… ma è anche stato molto fortunato nel corso della sua carriera! Herschel è famoso per aver scoperto il pianeta Urano, il 13 marzo 1781. Ma questa importante scoperta è avvenuta per caso, mentre l’astronomo stava cercando di studiare qualcosa di molto diverso: la distribuzione delle stelle della Via Lattea (misurando le loro distanze da noi). E, sempre per caso, questi studi ebbero come risultato un’altra importantissima scoperta.

Per determinare la struttura dell’Universo Herschel voleva usare le stelle doppie, cioè stelle che apparivano vicine tra loro nel cielo (quelle che oggi gli astronomi chiamano doppie visuali). Pensava di poter usare il modo in cui le loro posizioni relative in cielo cambiavano con il tempo, cioè un’informazione che credeva di riuscire a misurare con precisione, per stimarne la distanza. Ma come?

Uno dei metodi più antichi e semplici (almeno concettualmente) usati per misurare le distanze è la parallasse trigonometrica: un oggetto vicino all’osservatore sembra muoversi rispetto allo sfondo, più lontano, se osservato da posizioni diverse. In altre parole, lo sfondo appare fisso e l’oggetto appare proiettato su di esso in punti diversi se l’osservatore si sposta.

Tuttavia, perché questo metodo dia risultati corretti sono necessari calcoli e strumenti molto precisi, certamente più accurati di quelli che Herschel aveva a disposizione. Per questo motivo l’astronomo tedesco pensò di usare le posizioni relative di coppie di stelle, che riteneva fossero più semplici da misurare rispetto alle posizioni assolute. Insieme alla sorella Caroline compilò un catalogo di “coppie di stelle” dove riportava la loro posizione in cielo notte dopo notte, per diversi mesi.

Herschel non riuscì mai a misurare la parallasse di queste stelle, perché il suo metodo si basava su un’ipotesi errata, ma considerata vera all’epoca, cioè il fatto che le stelle fossero tutte uguali tra loro e che una luminosità più debole equivalesse a una distanza maggiore. Se questo fosse stato vero, avrebbe potuto misurare la parallasse della stella più brillante (e quindi più vicina) rispetto a quella più debole e lontana. Ora sappiamo che esistono molti tipi di stelle, diverse per luminosità, colore e temperatura, quindi il metodo di Herschel non poteva funzionare… ma lui questo non poteva saperlo!

Di nuovo la fortuna giocò a suo favore. Durante le osservazioni si accorse che il numero di stelle doppie era molto grande, troppo perché potesse trattarsi di un caso. E con i dati a sua disposizione si accorse che in molti casi le stelle si muovevano in cielo come se orbitassero una attorno all’altra.

Questo significava che erano vicine tra loro anche nello spazio, e non solo alla nostra vista. E se erano vicine, erano da considerarsi parte dello stesso sistema, ovvero un sistema stellare binario. Questa fu un’altra importante scoperta per il progresso dell’astronomia.

Crediti immagine: By Wellcome Collection gallery (2018-04-03): wellcomecollection.org CC-BY-4.0, CC BY 2.0, commons.wikimedia.org