Mizar

La stella centrale del timone dell'inconfondibile asterismo dell'Orsa Maggiore è catalogata nell'atlante del Bayer col nome di zeta Ursae Maioris, ma è universalmente nota col nome di Mizar. Chiunque sia dotato di una buona vista può cimentarsi in uno dei più vecchi test ottici che ci sono stati tramandati dall'antichità: vedere ad occhio nudo la compagna di Mizar. Nel decimo secolo l'astronomo persiano Al Sufi scriveva infatti che la compagna di Mizar, per il debole splendore, era chiamata dagli arabi Al-Suha, letteralmente "la trascurata".

In realtà, se la notte è serena e senza Luna non è difficile vedere una debole stellina molto vicina alla brillante Mizar, specialmente se si segue l'accorgimento di non guardare direttamente quest'ultima: come ogni astrofilo sa bene, infatti, la zona della retina più sensibile ai deboli illuminamenti non coincide con la parte usualmente utilizzata per mettere a fuoco le immagini.

Alcor, questo è il nome della compagna di Mizar, non è una stella estremamente debole, essendo di magnitudine +4,02, ma lo sembra molto di più per la vicinanza della brillante Mizar, di magnitudine +2,4, dalla quale è separata da una distanza angolare apparente di 11' 48".

Con l'avvento del telescopio agli inizi del '600 fu naturale che i primi oggetti verso i quali fu rivolto furono quelli che in certa maniera si erano già rivelati "interessanti", ed a questo destino non sfuggì la coppia di Mizar e Alcor.

Grandissima fu la sorpresa quando nel campo del telescopio furono riconosciute tre stelle, e non due come ci si aspettava. In effetti, la visione telescopica mostrava chiaramente che Mizar era in realtà una coppia strettissima di due stelle, tanto vicine tra di loro da non poter essere viste distinte se non attraverso il telescopio. In due secoli di osservazioni l'angolo fra le due componenti di Mizar, battezzate Mizar A e Mizar B, è variato abbastanza da dimostrare senza ombra di dubbio che i due astri sono legati dalla mutua gravitazione, ma anche abbastanza poco da dimostrare che un'orbita completa deve avvenire su tempi dell'ordine delle decine di migliala di anni.

Mizar A e Mizar B, rappresentano la prima binaria fisica scoperta: hanno rispettivamente la magnitudine visuale apparente +2 e +4, sono due stelle bianche di classe spettrale A e sono separate da 14",4, che alla distanza di 88 anni luce corrispondono a più di 380 Unità Astronomiche.

Nel 1889 l'astronomo Pickering osservò con lo spettroscopio Mizar A, e con grande sorpresa si accorse che nello spettro di questa stella erano chiaramente visibili le tracce dell'effetto Doppler; ossia, lo spettro di Mizar A era in realtà composto da due spettri distinti, le cui righe oscillavano ora verso il blu ora verso il rosso, con un periodo di poco superiore ai 20 giorni. L'unica spiegazione del fenomeno era che Mizar A fosse in realtà un sistema di due stelle in orbita una attorno all'altra, talmente vicine che nessun telescopio poteva mostrarle distinte: e così Mizar, oltre ad essere la prima binaria visuale scoperta, fu anche la prima binaria spettroscopica ad essere osservata.

Oggi sappiamo che le due componenti di Mizar A sono separate da una distanza di 29 milioni di chilometri, e che ciascuna di esse risplende come 35 Soli.

Nel 1908 lo spettroscopio fu diretto anche verso Mizar B, ed ancora la curiosità fu ripagata: anche questa stella era una binaria spettroscopica. Il periodo delle due componenti di Mizar B è circa di sei mesi. Quella che ad occhio nudo appare come una stella singola, agli inizi del secolo si era dunque rivelata come una stella quadrupla e, nonostante la sensazione di avere ormai scoperto forse lo scopribile, gli astronomi non abbandonarono lo studio di quest'astro.

Fu così che nel 1964 Mizar fece ancora parlare di sé: un astronomo, dopo un'accurata serie di misure, annunciò che Mizar B è in realtà un sistema triplo, con un compagno invisibile che orbita attorno alla coppia principale di Mizar B in circa 1350 giorni.

E per quanto riguarda Alcor? Il tipo spettrale della compagna di Mizar è A5, trattandosi di una stella bianca come Mizar, ma con una temperatura leggermente inferiore a quest'ultima. Anche "la trascurata" è stata studiata spettroscopicamente risultando una binaria spettroscopica. Non si conosce molto però delle caratteristiche fisiche del sistema di Alcor, anche perché l'interesse degli astronomi si è più che altro concentrato sul problema del legame gravitazionale che sussiste tra Mizar e Alcor: se tale legame dovesse esistere, si sarebbe in presenza di un sistema settuplo. Chiaramente non è stato possibile mettere in evidenza alcun tipo di moto relativo tra Alcor e Mizar, mentre il loro moto proprio è esattamente lo stesso: l'interpretazione più naturale è che realmente le due stelle siano legate dalla mutua forza di gravita, ma ad una distanza tanto grande (circa tre mesi luce) da rendere inutile ogni tentativo di mettere in evidenza il moto relativo tra le due stelle, anche su scale temporali dell'ordine dei secoli.