arturo (astronomia)

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Arturo (astronomia) 1 Arturo (astronomia) Arturo Arturo Classificazione gigante arancione Classe spettrale K1,5 IIIpe Tipo di variabile sospetta variabile Periodo di variabilità ~14 anni Distanza dal Sole 36,7 ± 0,3 a.l. (11,3 pc) Costellazione Boote Coordinate (all'epoca J2000.0) Ascensione retta 14 h  15 m  39,67207 s Declinazione +19° 10 56,6730Lat. galattica +69,1113° Long. galattica 15,0501° Dati fisici Diametro medio 35,56 ± 2,08 milioni di km Raggio medio 25,5 ± 1,5 R Massa 0,55 1,1 M Acceleraz. di gravità in superficie log g = 1,6 ± 0,15 Periodo di rotazione 2,0 ± 0,2 anni Velocità di rotazione 1,76 ± 0,25 km/s Temperatura superficiale 4.300 ± 30 K (media) Luminosità 196 ± 21 L Indice di colore (B-V) 1,24 Metallicità [Fe/H] = 25% 39% del Sole Età stimata >7,5 × 10 9 anni

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  • Arturo (astronomia) 1

    Arturo (astronomia)

    Arturo

    Arturo

    Classificazione gigante arancione

    Classe spettrale K1,5 IIIpe

    Tipo di variabile sospetta variabile

    Periodo di variabilit ~14 anni

    Distanza dal Sole 36,7 0,3 a.l.(11,3 pc)

    Costellazione Boote

    Coordinate

    (all'epoca J2000.0)

    Ascensione retta 14h15m39,67207s

    Declinazione +191056,6730

    Lat. galattica +69,1113

    Long. galattica 15,0501

    Dati fisici

    Diametro medio 35,56 2,08 milioni di km

    Raggio medio 25,5 1,5 RMassa 0,55 1,1 M

    Acceleraz. di gravit in superficie log g = 1,6 0,15

    Periodo di rotazione 2,0 0,2 anni

    Velocit di rotazione 1,76 0,25 km/s

    Temperaturasuperficiale

    4.300 30 K (media)

    Luminosit 196 21 LIndice di colore (B-V) 1,24

    Metallicit [Fe/H] = 25% 39% del Sole

    Et stimata >7,5109 anni

  • Arturo (astronomia) 2

    Dati osservativi

    Magnitudine app. -0,04

    Magnitudine ass. -0,38

    Parallasse 88,23 0,54 mas

    Moto proprio AR:1093,39mas/annoDec:2000,06mas/anno

    Velocit radiale 5,19 km/s

    Nomenclature alternative

    Alramech, Abramech, Botis, 16 Botis, HD 124897, HIP 69673, SAO 100944, HR 5340, BD +192777, CNS 541

    Arturo ( Boo / Bootis / Alfa Bootis, in latino Arcturus) la stella pi luminosa della costellazione del Boote, laquarta stella pi brillante del cielo notturno osservabile dopo Sirio, Canopo e Centauri, in virt della suamagnitudine di 0,04, la terza se si considerano singolarmente le due componenti principali del sistema diCentauri. , dopo Sirio, la stella pi brillante fra quelle visibili dalle latitudini settentrionali, nonch la stella piluminosa dell'emisfero celeste boreale. una gigante rossa, di tipo spettrale K1 III e ha una luminosit 113 volte superiore a quella del Sole, ma, una voltache si sia presa in considerazione la notevole quantit radiazione emessa nell'infrarosso da questo astro, Arturorisulta essere circa 200 volte pi luminosa del Sole, il che ne fa l'astro pi luminoso entro la distanza di 50 anni lucedal Sole.

    Osservazione

    Carta della costellazione di Boote.

    Arturo facilmente individuabile a causa della sua grande luminosit edel suo caratteristico colore arancione, molto vivo; si rintracciaprolungando la curvatura indicata dal timone del Grande Carro versosud. Prolungando ulteriormente la stessa linea, oltre Arturo, si puindividuare Spica. Arturo corrisponde inoltre al punto pi meridionaledi un grande asterismo a forma di lettera "Y", le cui componenti sono,oltre a questa stella, Bootis, Coronae Borealis e Bootis.

    Arturo una stella dell'emisfero boreale; tuttavia la sua posizione 19 anord dell'equatore celeste fa s che questo astro sia osservabile da tuttele regioni abitate della Terra: nell'emisfero australe, essa infattiinvisibile solo nelle regioni pi a sud del 71 parallelo, cio solo nelleregioni antartiche. D'altra parte, questa posizione la rende circumpolaresolo nelle regioni pi a nord di 71 N, cio ben oltre il circolo polareartico.

    Questa stella pu essere osservata con facilit nei mesi da febbraio asettembre, dall'emisfero nord, e per un periodo poco pi breve da

    quello meridionale.

  • Arturo (astronomia) 3

    Ambiente galattico e distanzaSecondo le osservazioni del satellite Hipparcos, Arturo si trova a una distanza di 36,7 anni luce (corrispondenti a11,3 parsec), cio una stella piuttosto vicina; che Arturo fosse molto vicina era in realt gi noto, grazie alle misuredi parallasse effettuate dalla Terra e grazie al fatto che possiede anche un notevole moto proprio, in direzione dellaVergine: Arturo si muove sulla sfera celeste ogni anno di 2,28 secondi, cio sembra percorrere circa 1 ogni 2.000anni; fra le stelle di prima magnitudine solo Alfa Centauri presenta un moto proprio pi elevato. Questo elevato motoproprio fu per la prima volta notato da Sir Edmond Halley nel 1718.Trovandosi relativamente vicino al Sole, Arturo ne condivide lo stesso ambiente galattico. Le sue coordinategalattiche sono 69,11 e 15,14. Una longitudine galattica di circa 15 significa che la linea ideale che congiunge ilSole e Arturo, se proiettata sul piano galattico, forma con la linea ideale che congiunge il Sole con il centro galatticoun angolo di 15. Ci significa che Arturo leggermente pi vicina al centro galattico di quanto non sia il Sole. Unalatitudine galattica di quasi 70 significa tuttavia che la distanza che separa il Sole da Arturo per la maggior partedovuta al fatto che le due stelle non sono allineate sullo stesso piano e che Arturo si trova parecchio a nord rispetto alpiano galattico.

    Mappa delle principali stelle entro un raggio di 50 anni luce dalSole. Si apprezza la posizione di Arturo rispetto al Sole, al piano

    galattico e al centro galattico.

    La stella pi vicina ad Arturo, a 3,3 anni luce, Mufrid[],una stella di classe G0 IV, che appare anche visualmentenel cielo vicino (circa 5) ad Arturo. La seconda stella inordine di vicinanza ad Arturo HD 131511, una stella disequenza principale arancione di magnitudine 6,01, chedista 5,8 anni luce da Arturo. Mufrid sarebbe anche di granlunga la stella pi luminosa vista da eventuali pianeti inorbita attorno ad Arturo: a quella distanza brillerebbe dimagnitudine -2,60[1]. Il Sole sarebbe appena percepibile aocchio nudo visto che sarebbe di quinta magnitudine, e sitroverebbe non lontano in cielo da Sirio. Quest'ultima, a 40anni luce da Arturo sarebbe una normale stella di secondamagnitudine, con la stessa luminosit di HD 131511, laseconda stella pi vicina ad Arturo, e poco pi luminosa diuna stella analoga al Sole come Beta Comae Berenices, chesi trova ad appena 12 anni luce da Arturo

    Il gruppo di Arturo

    Agli inizi degli anni settanta, l'astronomo Olin J. Eggen scopr che Arturo condivideva il suo moto proprio con altre53 stelle. Tali stelle inoltre presentano metallicit simili: il valore medio di [Fe/H] di questi astri si aggira infattiintorno a -0,6 (cio circa il 25% dell'abbondanza di ferro nell'atmosfera del Sole). Ci fa presumere che queste stellefacciano parte di una associazione stellare, la cui et stimata essere all'incirca 10 miliardi di anni e che statabattezzata Corrente stellare di Arturo.

    I vettori del movimento di Arturo rispetto al sistema di riposo locale sono (U, V, W) = (-25, -116, -3) km/s: cisignifica che, rispetto al movimento medio del materiale della Via Lattea nei dintorni del Sole, Arturo presenta unmovimento di allontanamento dal centro galattico di 25km/s, un movimento inverso rispetto alla rotazione galatticadi 116km/s e un movimento verso il polo sud galattico di tre km/s. Il gruppo di Arturo presenta un movimentomedio sul piano UV di -102km/s. Uno studio delle stelle che presentano un movimento simile ha permesso diindividuare altre componenti che sono probabilmente appartenenti alla corrente di Arturo: in un articolo del 2008sono elencate 134 stelle come possibili appartenenti alla corrente.

  • Arturo (astronomia) 4

    Si pensa che il gruppo di Arturo faccia parte del disco galattico spesso, una regione intermedia fra il disco galattico el'alone galattico, caratterizzata da stelle vecchie che possono giacere migliaia di anni luce sopra o sotto il pianogalattico, al contrario di quanto avviene per le stelle del disco galattico, come il Sole, che giacciono al massimo a unmigliaio di anni luce dal disco. Le stelle del disco galattico spesso tendono ad avere elevati moti propri (fino a120km/s), con passaggi rapidi su orbite molto inclinate e eccentriche intorno al centro galattico. Essendo nate moltimiliardi di anni fa, quando la galassia era meno ricca di metalli, tendono a esserne povere (fino al 12%dell'abbondanza solare). Si pensa che costituiscano circa il 4% delle stelle che si trovano nelle vicinanze del Sole.Le stelle dell'alone galattico sono ancora pi vecchie di quelle del disco spesso (si sono formate 10-13 miliardi dianni fa), tendono ad avere orbite ancora pi inclinate ed eccentriche con moti propri fino a 600km/s. Inoltrepresentano metallicit inferiori al 10%-15% di quella solare.L'origine della corrente di Arturo non ancora ben chiara. Le ipotesi possibili sono tre: Il gruppo si formato circa 10 miliardi di anni fa da un'unica nube di gas. Questa ipotesi ha due difetti: in primo

    luogo in un tempo cos lungo l'associazione dovrebbe essersi dispersa; in secondo luogo, sebbene la metallicitdelle stelle del gruppo sia pi o meno la stessa, la loro composizione chimica non uniforme.

    Il gruppo era parte di una galassia satellite che si poi fusa con la Via Lattea. Tuttavia contro questa ipotesi giocail fatto che nelle piccole galassie satellite della Via Lattea le stelle non solo sono pi povere di ferro delle stelledel disco galattico, ma sono pi povere anche di elementi con Z 22[2]. Ma Arturo comparativamente ricca dielementi di questo tipo. Comunque rimane sul campo l'ipotesi che la corrente di Arturo fosse originariamenteparte di una galassia di dimensioni maggiori, paragonabile alla Grande Nube di Magellano, che si poi fusa conla nostra galassia.

    Il gruppo si formato per la risonanza creata dalla rotazione della barra della Via Lattea, che confinerebbe gruppidi stelle in certe aree. Questa ipotesi appare promettente, ma al momento difficilmente verificabile vistal'incertezza esistente sulle dimensioni e sulla velocit di rotazione della barra e sulle modalit in cui essa puavere degli effetti sulle stelle che orbitano in regioni diverse della galassia.

    Caratteristiche principali

    Classificazione e temperatura superficiale

    Confronto fra le dimensioni di Arturo e quelle dialtre stelle e pianeti.

    Arturo classificata come K1,5 IIIpe. La classe spettrale K raduna lestelle di colore arancione, di temperatura superficiale pi bassa diquella del Sole. In effetti, sulla base di misurazioni accurate riportate inuno studio del 1993, la temperatura superficiale di Arturo stimataessere pari a 4.300 30 K; si pu raffrontare questo dato con latemperatura della superficie del Sole, che circa 5.800 K. Arturo haquindi una temperatura superficiale inferiore a quella solare di circa1.500 K. tale temperatura a donare ad Arturo il suo caratteristicocolore arancione. Altre misurazioni della temperatura di Arturo dannorisultati leggermente differenti che variano nell'intervallo compreso fra4.060 K e 4.460 K. Tuttavia i valori pi accreditati variano di poche

    decine di gradi e si attestano intorno ai 4.300 K. Ad esempio, uno studio molto citato risalente al 1999 riporta ilvalore 4.290 30 K, mentre un altro di tre anni prima riporta 4.303 47 K.

    La classe MMK III raccoglie invece le stelle giganti, cio stelle di massa media o piccola aventi un avanzato statoevolutivo.Infine le lettere p ed e stanno rispettivamente per peculiare ed emissione, indicanti cio che lo spettro elettromagnetico della luce emessa dalla stella inusuale e pieno di linee di emissione. In realt queste caratteristiche

  • Arturo (astronomia) 5

    sono comuni a tutte le giganti rosse, ma in Arturo esse sono particolarmente marcate.

    Raggio e periodo di rotazione

    Confronto tra le dimensioni del Sole e di Arturo.

    Come tutte le stelle giganti, Arturo ha dimensioni notevoli. Talidimensioni e il fatto che questa stella sia a noi relativamente vicinapermettono misure interferometriche dirette del suo diametro. In questocampo Arturo stata fatta oggetto di studi particolarmente accurati chehanno raggiunto risultati in buon accordo fra loro e con margini dierrore bassi. Uno studio del 1986 riporta come diametro angolare diquesto astro 20,36 0,20 mas, mentre studi successivi riportano valorileggermente maggiori: uno studio del 1999 ha dato come risultato 21,0 0,2 mas; un altro studio successivo del 2003 riporta invece il valoredi 21,373 0,247 mas; tuttavia lo studio condotto con tecniche piraffinate risale al 2008; esso unisce all'uso di strumenti particolarmenteprecisi elaborate tecniche matematiche per il trattamento dei dati: ilrisultato ottenuto, dopo la correzione dovuta all'oscuramento al bordo, un diametro angolare di 21,05 0,21 mas; alla distanza calcolata da Hipparcos, ci significa che Arturo ha unraggio corrispondente a 25,5 1,5 R (circa 17,78 1,04 milioni di km). Se fosse posta al centro del sistema solareArturo occuperebbe circa un quarto dell'orbita di Mercurio.

    La velocit di rotazione delle stelle giganti e supergiganti notoriamente molto difficile da calcolare. Infatti le stelledi questo tipo uniscono a una velocit di rotazione ridotta macroturbolenze della loro superficie accentuate; pertanto molto difficile distinguere i movimenti del gas dovuti effettivamente alla rotazione stellare da quelli imputabili allemacroturbolenze superficiali. In ogni caso, l'accuratezza degli studi di cui Arturo stata fatta oggetto ha permesso dideterminare, sebbene con un alto margine di errore, la sua velocit di rotazione all'equatore, che risultata essere 1,5 0,3km/s sin i, ove i l'inclinazione dell'asse di rotazione rispetto al piano di osservazione. Se tuttavia il valore dii non viene determinato, questo dato non sufficiente a stimare con precisione la velocit e il periodo di rotazione diArturo. Si tuttavia riusciti ad arrivare a questo risultato per un'altra strada: Arturo, come il Sole, presenta sulla suasuperficie regioni magneticamente attive; stato possibile individuare una di queste regioni, comparsa nel 1991, eseguirla; ci ha portato a stimare il periodo di rotazione di Arturo in 2,0 0,2 anni. Sulla base di questo dato e delraggio di questo astro possibile stimare anche la velocit di rotazione all'equatore, che risulta essere 1,76 0,25km/s. Periodi di rotazione cos lunghi non sono affatto inusuali in una stella gigante in quanto, per la legge diconservazione del momento angolare, aumentando il raggio della stella, la velocit di rotazione diminuisce e quindiessa perde velocit angolare nell'abbandonare la sequenza principale. Conoscendo la velocit di rotazioneall'equatore possibile anche calcolare l'inclinazione (i) di Arturo rispetto al piano della nostra visuale: essa risultaessere 58 25. Questo dato tuttavia, avendo un alto margine di errore, non fornisce molte informazioni, anche se possibile concludere che i non n uguale a 0 (cio Arturo non rivolge verso di noi un polo), n uguale a 90 (ciol'asse di rotazione di Arturo non perpendicolare alla nostra visuale).

    LuminositLa luminosit intrinseca di Arturo nelle lunghezze d'onda del visibile ricavabile dalla sua magnitudine apparente edalla distanza: questa stella risulta essere 113 volte pi luminosa del Sole[3]. Tuttavia la temperatura superficialerelativamente bassa di Arturo fa s che, per la legge di Wien, essa emetta molta radiazione nell'infrarosso, ove sitrova il picco di massima radiazione emessa dalla stella. Se si prende in considerazione questo fattore, allora laluminosit di Arturo sale a 196 21 L. Si tratta della stella pi luminosa entro una distanza di 50 anni luce dalSole[4].

  • Arturo (astronomia) 6

    Massa, stato evolutivo, et e destino finaleMentre per le stelle di sequenza principale esiste una ben stabilita relazione fra la luminosit e la massa[5], sicchconosciuta la luminosit assoluta della stella la massa pu essere ottenuta con un buon margine di precisione, le cosestanno alquanto diversamente per le giganti e supergiganti. La luminosit di stelle di questo tipo cambia di molto neltempo a seconda del loro stadio evolutivo, sicch, a meno che questo non sia conosciuto con precisione, non sarpossibile dedurre la massa dalla luminosit.

    Posizione di Arturo e di altre stelle nel diagramma HR.

    Esiste tuttavia un altro metodo per cercare di calcolarela massa di queste classi di stelle: essa infattiricavabile conoscendo il raggio e l'accelerazione digravit sulla superficie. Il rapporto fra atomi ionizzati eatomi neutri dello stesso elemento nell'atmosfera diuna stella sensibile all'accelerazione di gravit;pertanto il rapporto fra ioni e atomi neutri pu esseresfruttato per calcolare l'accelerazione di gravit e, diconseguenza, la massa di una stella. Tuttavia inambienti a bassa accelerazione di gravit, quale quello di una stella gigante, il valore dell'accelerazionediventa molto sensibile a quello della temperaturasuperficiale adottata. Quindi piccoli errori nella stimadella temperatura superficiale possono portare a valoridi accelerazione non corretti.

    Tuttavia, anche in questo caso, l'accuratezza con laquale Arturo stata studiata ha permesso diraggiungere risultati con margini di errore

    relativamente bassi e in discreto accordo fra loro. A una temperatura superficiale stimata di 4.330 K, il log g, ologaritmo della gravit superficiale della stella, risultato essere 1,6 0,15 in uno studio condotto nel 1993. Si puconfrontare questo valore con quello del Sole che 4,44: l'accelerazione sulla superficie di Arturo molto inferiore aquella del Sole a causa delle sue dimensioni molto maggiori.

    Sulla base di questo valore e del raggio stimato, si ricava che la massa di Arturo pari a 0,55 - 1,1 M. Questo astroha dunque una massa paragonabile a quella del Sole e quindi ci permette di immaginare l'aspetto che avr il Solenelle ultime fasi della sua esistenza. Un'altra misura di log g, condotta sempre nel 1993, ha dato risultati comparabili:1,5 0,15; se questo valore fosse quello corretto, allora la massa di Arturo ammonterebbe a 0,75 0,2 M.Una stella di 1,1 masse solari rimane all'interno della sequenza principale per circa 7,5 miliardi di anni[6]. PoichArturo ha gi abbandonato la sequenza principale, questa l'et minima di Arturo, se le misure della sua massa sonocorrette.

  • Arturo (astronomia) 7

    Struttura di una stella gigante come Arturo

    Arturo, uscendo dalla sequenza principale, ha cessato di fonderel'idrogeno all'interno del suo nucleo. Probabilmente sta gi fondendol'elio presente nel suo nucleo in carbonio tramite il processo tre alfa ein ossigeno tramite il processo alfa; sta inoltre fondendo idrogeno inelio negli strati immediatamente a ridosso del suo nucleo. Entro alcunecentinaia di milioni di anni Arturo perder molta della sua massatramite un intenso vento stellare che alla fine allontaner dal suonucleo gli strati superficiali di idrogeno e elio, mischiati a minoriquantit di carbonio e ossigeno. Allontanandosi dal nucleo questoinviluppo di gas former una nebulosa planetaria, mentre il nucleostesso, non pi sufficientemente sostenuto dalle reazioni nuclearicollasser su s stesso per effetto della forza di gravit formando unanana bianca delle dimensioni della Terra, avente inizialmente una temperatura molto elevata, ma che mano a manodiminuir a causa degli scambi termici con lo spazio circostante. Il raffreddamento delle nane bianche tuttavia unprocesso estremamente lento a causa della piccola superficie di questi astri, sicch Arturo diventer una nana nerasolo fra parecchie decine di miliardi di anni.

    Altre caratteristiche

    MetallicitProbabilmente il miglior studio circa la metallicit e la composizione chimica dell'atmosfera di Arturo rimane ancoraPeterson 1993. Questo articolo ipotizza che l'abbondanza di ferro nell'atmosfera di questa stella rispetto a quella delSole sia . Tale notazione definita come il logaritmo della quantit di ferro (Fe) rispettoall'idrogeno (H), diminuita del logaritmo della metallicit del Sole: cos, se la metallicit della stella presa in esame pari a quella solare, il risultato sar pari a zero. Un valore logaritmico pari a -0,5 0,1 equivale a un'abbondanza diferro pari a 25 - 39% di quella solare. Le abbondanze di carbonio, cromo e nichel hanno un valore comparabile, ciosono circa un terzo di quella solare. Tuttavia altri elementi sono relativamente pi abbondanti: ad esempio, leabbondanze dell'ossigeno, del magnesio, dell'alluminio e del silicio si aggirano intorno all'80% di quella solare;quelle dell'azoto, del sodio, del calcio e del titanio intorno al 63%; quella dello scandio intorno a met di quella delSole.Una composizione chimica come questa tipica nelle stelle appartenenti all'alone galattico. In particolare sembra chetutte le stelle molto povere di ferro presentino una maggiore abbondanza relativa di ossigeno, magnesio, silicio ecalcio. Si cercato di spiegare questa configurazione chimica mediante l'ipotesi che i metalli presenti nelle stelle dipopolazione II dell'alone sono derivati dalla nucleosintesi che avviene nelle supernovae di tipo II o Ib. Laconfigurazione chimica di una stella come il Sole deriverebbe invece dall'esplosione di supernovae di tipo Ia. Questeultime, derivando da sistemi binari, richiedono tempi molto pi lunghi per formarsi. Essendo Arturo alcuni miliardidi anni pi vecchia del Sole, si formata da nebulose scarsamente arricchite da questo tipo di supernovae.

  • Arturo (astronomia) 8

    Una stella gigante non coronale

    Confronto fra la supergigante rossa Antares, ilSole e Arturo. Il cerchio nero rappresenta la

    grandezza dell'orbita di Marte.

    Arturo presa come archetipo delle stelle giganti non coronali.Misurazioni precise compiute tramite il satellite ROSAT hannopermesso di escludere che da Arturo si diparta un flusso di raggi Xsuperiore a un decimillesimo di quello emesso dal Sole. Ci induce aescludere la presenza di una corona con temperature superiori a100.000 K (si confronti questo dato con quello della corona solare cheraggiunge una temperatura di 1-3 milioni K).

    Poich sembra che tutte le stelle di massa medio-piccola di sequenzaprincipale (classi spettrali da F a M) siano dotate di corona, i problemiche si aprono sono due:1. Cosa determina la perdita della corona in stelle come Arturo nel

    passaggio dalla sequenza principale allo stadio di gigante rossa?2.2. Perch certe giganti possiedono una corona e altre non la

    possiedono?Probabilmente per rispondere alla prima domanda necessario conoscere la risposta alla seconda. noto dalla finedegli anni settanta che, per quanto riguarda le stelle di Popolazione I, esiste una ben precisa linea di divisione fra legiganti coronali e quelle non coronali, posta intorno alla classe spettrale K3. Le subgiganti, giganti e giganti brillantidi classe precedenti alla K3 hanno una corona, mentre quelle delle classi successive non la possiedono. La linea didivisione per le stelle Popolazione II sembra essere spostata nelle ultime sottoclassi della classe G o nelle primesottoclassi della classe K, tanto che Arturo, pur essendo di classe K1,5 non possiede una corona.

    Si possono dare due interpretazioni della linea di divisione fra le giganti coronali e non coronali: la prima che legiganti gialle di classe F e G abbiano una massa superiore (2-3 M) a quella delle classi K e M (che sarebbe uguale oinferiore a 1 M). Avendo le prime, durante la loro permanenza nella sequenza principale, un'alta velocit dirotazione, conservano un sufficiente momento angolare per innestare i processi che portano alla formazione dellacorona; questo non avverrebbe per il secondo tipo di giganti che ruotano troppo lentamente durante la fase disequenza principale per conservare un simile momento angolare.Secondo un'altra ipotesi, l'assenza di corone nelle giganti arancioni e rosse determinata dal loro maggiore raggio equindi dalla minore gravit superficiale. Questa inibirebbe la formazione dei loop magnetici che intrappolano eeccitano il gas, facendo emettere loro raggi X. In stelle di questo tipo l'energia meccanica che negli altri casifavorisce la comparsa di una corona sarebbe dissipata in venti stellari di maggiore intensit rispetto a quelli checaratterizzano le giganti gialle di tipo F e G.In ogni caso, la perdita della corona in una gigante come Arturo stata probabilmente determinata dall'aumento delsuo volume, che ha determinato un'importante diminuzione della velocit angolare e una molto minore gravitsuperficiale.

  • Arturo (astronomia) 9

    VariabilitFino alla fine degli anni ottanta si credeva che le giganti di classe K fossero stabili. Tuttavia osservazioni piaccurate hanno dimostrato che in effetti esse presentano variabilit sul corto (ore o giorni) e/o lungo (mesi o anni)periodo. Arturo non ha fatto eccezione: a lungo ritenuta stabile, la sua variabilit stata scoperta sulla base di alcuneosservazioni condotte alla met degli anni ottanta. Questo astro in effetti oscilla fra le magnitudini -0,13 e -0,03.Arturo presenta variazioni sia sul breve sia sul lungo periodo. Quelle sul breve periodo sono probabilmente dovute aonde di pressione simili a quelle che caratterizzano la sismologia del Sole. Pi onde si sovrappongono le une con lealtre, il che rende pi difficile la loro misurazione. In ogni caso i periodi di queste oscillazioni sono stati individuaticon un margine di errore relativamente basso: essi sembrano compresi fra 11 giorni e poco pi di tre ore. Il periododominante sembra aggirarsi intorno ai 3 giorni: esso stato calcolato essere 2,7 giorni in uno studio del 1990, 2,8giorni in uno studio del 2003, 3,3 giorni in uno studio del 2007.

    Rappresentazione artistica di Arturo dalla distanza di 1,5 UA.

    Invece trovare quale sia il periodo e la causa dellevariazioni pi lunghe si rivelato molto difficile,sicch le ipotesi avanzate a loro riguardo sonomolteplici. Due studi della fine degli anni ottantariportano rispettivamente un periodo di 640 giorni opi e un periodo di 1.842 giorni. Le spiegazioni forniteda questi due studi per queste variazioni vanno dallapresenza di supergranuli sulla superficie di Arturo,all'ipotesi che esistano zone meno calde alternate azone a temperatura pi elevata, all'esistenza di unacompagna in orbita intorno alla principale. Invece unostudio del 2008 riporta un periodo di 14 anni e cerca dispiegarlo mediante l'ipotesi di un ciclo magneticosimile a quello solare. Nello stesso studio, oltre a questo periodo, ne sono stati trovati altri pi brevi di 257, 207 e115 giorni. Poich questi periodi risultano essere approssimativamente un quarto del periodo di rotazione della stellasu s stessa, si ipotizzato che essi siano causati da quattro regioni magneticamente attive della superficie dellastella, simili alle macchie solari. La variazione della lunghezza del periodo viene spiegata con la migrazione dellemacchie a latitudini diverse durante il ciclo magnetico e con la rotazione differenziale della stella: migrando alatitudini differenti, le macchie ruotano a velocit angolari differenti e quindi mutano il periodo di rotazione.

    Presenza di molecole nell'atmosferaOsservazioni compiute nella banda dell'infrarosso hanno permesso di rilevare la presenza di nubi di monossido dicarbonio nell'atmosfera di Arturo. Poich le molecole possono formarsi solo a temperature relativamente basse, necessario pensare che le nubi di CO siano presenti nell'alta atmosfera della stella. La presenza di tali nubi sembraessere comune nelle giganti delle ultime classi (K e M), nonch nelle supergiganti delle medesime classi. Letemperature relativamente basse delle atmosfere di queste stelle e la bassa gravit superficiale ne favorirebbero laformazione. L'origine delle nubi forse dovuta dall'attivit cromosferica di queste stelle: i movimenti di gas presentiin questo strato fornirebbero materiale agli strati sovrastanti, dove esso, raffreddandosi, favorirebbe la formazionedelle nubi.

  • Arturo (astronomia) 10

    I dintorni di Arturo: le due stelle luminose di colore azzurro che si osservano adestra di Arturo nella fotografia sono Mufrid e Tau Botis, mentre la stellaluminosa di colore arancione, sempre a destra di Arturo, Upsilon Botis.

    La presenza di molecole nell'atmosfera diArturo confermata dalla rilevazione di vaporidi acqua. Anche questa caratteristica sembraessere condivisa con le stelle giganti esupergiganti delle ultime classi: molecole diH2O sono state per esempio rilevate nelleatmosfere delle giganti di tipo M e insupergiganti rosse come Antares e Betelgeuse.Tuttavia, secondo un'altra ipotesi, ilrilevamento di acqua non sarebbe dovuto allapresenza di nubi nell'alta atmosfera, ma disingole molecole nell'alta fotosfera della stella.

    Arturo B?

    Hipparcos ha suggerito che Arturo sia una stella binaria, con una compagna 3,33 0,31 magnitudini pi debole dellaprimaria (cio circa venti volte pi debole), posta a una distanza di 255 39 mas dalla principale, che corrispondonoa circa 3 UA. Si ipotizzato che Arturo B potesse essere una stella subgigante o una stella di sequenza principalearancione, di classe spettrale K, molto simile a quella di Arturo A, e che questo ne avesse impedito il rilevamento inprecedenza. Tuttavia, in uno studio del 1999, sulla base di una serie di osservazioni compiute mediante il telescopiodel Monte Wilson, veniva escluso che Arturo avesse una compagna che fosse pi luminosa di 1/60 della principale.

    Uno studio del 2005 ha per rilanciato l'ipotesi che Arturo sia una stella binaria. Sulla base di osservazioniinterferometriche nella banda del vicino infrarosso, gli autori hanno ipotizzato l'esistenza di una compagna 25-50volte pi debole della principale separata da essa di 212 mas. Poich Arturo ha una luminosit complessiva di circa200 L, Arturo B avrebbe una luminosit di 4-8 L. Questa luminosit compatibile solo con l'ipotesi che Arturo Bsia una stella subgigante con una massa di poco inferiore a quella di Arturo A e quindi a uno stadio evolutivo di pocoprecedente la principale. Ipotizzare una stella pi massiccia non spiegherebbe la differenza di luminosit fra le due inquanto entrambe dovrebbero avere raggiunto lo stadio di giganti. Ipotizzare una stella meno massiccia, per esempiouna stella di classe K appartenente alla sequenza principale, non spiegherebbe una luminosit di 4-8 L. Inparticolare gli autori di questo studio ipotizzano che Arturo B possa essere una stella di classe spettrale G4IV.Tuttavia uno studio condotto nel 2008 ha nuovamente smentito l'ipotesi dell'esistenza di una compagna di Arturo. Sitratta di uno studio autorevole, che merita di essere preso seriamente in considerazione. Esso esclude la presenza diun oggetto nelle vicinanze di Arturo che abbia una luminosit superiore a 1/1200 della principale. Poich Arturo hauna luminosit di circa 200 L, se una compagna esiste, la sua luminosit minore di 0,16 L. Gli autori dellostudio non escludono comunque che intorno ad Arturo orbiti un pianeta avente una massa alcune volte quella diGiove.L'ipotesi che intorno ad Arturo orbiti un pianeta di tipo gioviano era del resto stava avanzata precedentemente qualepossibile spiegazione di alcune oscillazioni della velocit radiale rilevabili nello spettro di Arturo: in uno studio del1989, per esempio, accanto ad altre ipotesi come l'esistenza di supergranuli sulla superficie della stella, venivaavanzata l'ipotesi dell'esistenza di un pianeta avente 1,5-7 masse gioviane che producesse le oscillazioni. Lapossibilit dell'esistenza di un compagno simile, con una massa calcolata maggiore di 4,4 MJ, stata rilanciata in unostudio del 2007.

  • Arturo (astronomia) 11

    Luminosit apparente comparata nel tempoArturo si trover nel punto di maggior vicinanza alla Terra fra circa 4000 anni. La sua luminosit apparente quindidestinata ad aumentare, anche se di poco, per ancora quattro millenni, quando questa stella si trover circa 0,1 anniluce pi vicino a noi di quanto non si trovi adesso. Successivamente, la luminosit apparente di Arturo comincer adeclinare in quanto la stella comincer ad allontanarsi da noi. Entro poche migliaia di anni sar superata inluminosit da Vega, che sta invece avvicinandosi alla Terra e sta quindi incrementando la propria luminosit. Frapoco pi di 50.000 anni sar superata anche da Altair, un'altra stella luminosa che si sta avvicinando a noi, e fra circa70.000 anni anche da Procione che a quel tempo star allontanandosi dalla Terra, ma non al ritmo in cui lo farArturo. Fra mezzo milione di anni Arturo non sar pi visibile a occhio nudo. Tuttavia, secondo altre fonti, ildecremento di luminosit di questo astro sar meno rapido, tanto che a quel tempo Arturo sar una stella dimagnitudine 4.

    La luminosit di alcune delle stelle pi luminose nell'arco di 200.000 anni.

    Anni Sirio Canopo Centauri

    Arturo Vega Procione Altair

    100000 0,66 0,82 2,27 0,88 0,33 0,88 1,69

    75.000 0,86 0,80 1,84 0,58 0,24 0,73 1,49

    50.000 1,06 0,77 1,30 0,30 0,17 0,58 1,27

    25.000 1,22 0,75 0,63 0,08 0,08 0,46 1,03

    0 1,43 0,72 0,21 0,02 0,00 0,37 0,78

    25.000 1,58 0,69 0,90 0,02 0,08 0,33 0,49

    50.000 1,66 0,67 0,56 0,19 0,16 0,32 0,22

    75.000 1,66 0,65 0,30 0,45 0,25 0,37 0,06

    100.000 1,61 0,62 1,05 0,74 0,32 0,46 0,31

    Etimologia e significato culturale

    I nomi di Arturo e il loro significatoIl nome della stella deriva dal Greco (Arkturos) il cui significato il guardiano dell'Orsa[7], derivandoda (rktos), "orso"[8] + (uros), "guardiano"[9]. un riferimento al suo essere la stella pi luminosadel Botes (il bovaro), e vicina alle due orse (Ursa Major e Ursa Minor).In arabo una delle due stelle chiamata al-simk, che significa l'"elevata", l'altra essendo Spica. Arturo in arabo as-simk ar-rmi "l'elevata del lanciere". Questo nome stato variamente latinizzato in passato, dandovita alle varianti ormai obsolete Aramec e Azimech. Il nome Alramih usato nel Trattato sull'astrolabio di GeoffreyChaucer del 1391. Un altro nome arabo Haras al-sam ( ), "Guardiano dei Cieli".[10][11][12]

    Nell'astronomia cinese, Arturo chiamata 'Dah Jyaoo ( , Grande Corno, Pinyin: Djio), essendo la stella piluminosa della costellazione cinese del Corno (Jyaoo Shiuh) ( , Pinyin: Jio Xi). Con le successive mutazionistoriche venne a far parte della costellazione cinese Kangh Shiuh ( , Pinyin: Kng Xi).L'antica astronomia giapponese ha adottato il nome cinese Dah Jyaoo ( , Tai Roku), ma attualmente picomune il nome occidentale di Arturo ( ).Nell'astronomia Hindu corrisponde alla tredicesima Nakshatra (suddivisione del cielo), chiamata Svt, che significao il grande camminatore, in riferimento forse alla sua lontananza dallo zodiaco, o la perla, la gemma, il grano dicorallo, in riferimento probabilmente alla sua luminosit.

  • Arturo (astronomia) 12

    Nella culturaEssendo una delle stelle pi luminose del cielo notturno, Arturo ha attirato l'attenzione su di s fin dai tempi piremoti. Questa stella gi citata dal poeta greco Esiodo e per lungo tempo si creduto che il libro di Giobbe facesseriferimento a essa al versetto 38,32 ("Fai tu spuntare a suo tempo la stella del mattino o puoi guidare l'Orsa insiemecon i suoi figli?"), sebbene ora si creda invece che il versetto faccia riferimento alla costellazione dell'OrsaMaggiore. Presso i greci e i romani si credeva che il sorgere e il tramontare di Arturo fosse associato a eventiinfausti: in questo senso ne parla l'astronomo e poeta greco Arato di Soli, mentre Plinio il Vecchio la chiama terribilee Virgilio nelle Georgiche fa allusione ai suoi influssi negativi sull'agricoltura.

    Jacopo Amigoni (1675 - 1752), Zeus, sotto le sembianze di Artemide,seduce Callisto (ca. 1740-1750).

    Nella mitologia greca, Arturo una stella creata daZeus per proteggere le vicine costellazioni di Arcade eCallisto (Orsa Minore e Orsa Maggiore). Callisto era lafiglia di Licaone, re dell'Arcadia. Essa, ancoragiovinetta, si vot alla dea Artemide: doveva rimanerevergine per servire e accompagnare la dea a caccia dianimali nella foresta. Zeus tuttavia si innamor diCallisto e la sedusse; dalla loro unione nacque Arcade.Zeus sapeva che se sua moglie Era fosse venuta aconoscenza del tradimento si sarebbe vendicata suCallisto; quindi per proteggerla la trasform in un'orsa(in un'altra versione del mito Era stessa a trasformareCallisto in orsa; in un'altra ancora Artemide, unavolta scoperto che Callisto era venuta meno al suovoto). Callisto, trasformata in orsa, vag nella forestaalla ricerca del figlio, che trov alcuni anni dopo, quando Arcade era ormai un uomo adulto. Ella cerc diabbracciare il figlio sollevandosi sulle gambe posteriori, ma Arcade non la riconobbe e pens che l'orsa stesse peraggredirlo. Proprio quando Arcade stava per uccidere sua madre, Zeus, commosso per ci che stava per accadere,trasform Callisto e Arcade in due costellazioni (Orsa Maggiore e Orsa Minore). Venuta a conoscenza dell'accaduto,Era, furiosa, chiese a Oceano di non permettere che potessero mai bagnarsi nelle sue acque. In questo modo vienespiegata la declinazione molto settentrionale delle due costellazioni che le rende circumpolari in molte regionidell'emisfero boreale. Per proteggere le due costellazioni dalla gelosia di Era, Zeus mise Arturo a guardia di Callistoe Arcade. Da qui deriva il nome di Arturo, che significa guardiano dell'Orsa.

    I navigatori polinesiani preistorici chiamavano Arturo Hklea, "Stella della Gioia". Nelle isole Hawaii, Arturo allo zenith; utilizzando Hklea e altre stelle, i polinesiani partivano da Tahiti e dalle isole Marchesi con le lorocanoe a doppio scafo. Essi viaggiavano a est e a nord attraversando l'equatore e raggiungevano la latitudine in cuiArturo appariva allo zenith nel cielo notturno estivo. In tal modo stabilivano di essere arrivati alla latitudine corretta.Quindi viravano verso ovest, sfruttando gli alisei. Se Hklea era mantenuta direttamente sopra loro teste, essiapprodavano sulle spiagge sudorientali dell'Isola di Hawaii. Per ritornare a Tahiti, i navigatori polinesiani usavanoSirio, perch in questa isola appare allo zenith. Dal 1976 navigatori della Polynesian Voyaging Society Hkleahanno attraversato l'oceano Pacifico parecchie volte utilizzando le antiche tecniche di navigazione di questi popoli.La trib dei Koori del sud-est dell'Australia chiamava Arturo Marpean-kurrk. Quando raggiungeva il nord inprimavera Arturo annunciava la comparsa delle larve di una specie di formiche di cui essi si cibavano, mentre la suascomparsa all'inizio dell'estate determinata dalla posizione vicina al Sole annunciava la scomparsa delle larve. Arturoera anche nota come la madre di Djuit (Antares) e di un'altra stella in Boote, chiamata Weet-kurrk.

  • Arturo (astronomia) 13

    Il poster dell'esposizionedi Chicago del 1933

    Presso i nativi americani nel nord America si riteneva che l'arco formato dalle stelle delGrande Carro fosse un orso inseguito da primavera fino all'autunno da una fila dicacciatori. Tali cacciatori sono identificabili con le stelle che formano la stanga del carro econ quelle che costituiscono la parte ovest della costellazione del Boote. Esse in particolaresono: Pettirosso (Alioth), Passero (Mizar), Corvo (Alkaid), Piccione (Seginus nel Boote),Ghiandaia (Izar), Civetta (Arturo) e Civetta acadica (Mufrid). Sfinito dal lungoinseguimento, in autunno l'orso viene ferito dalle frecce dei cacciatori, barcolla nei pressidell'orizzonte nord, dove il suo sangue schizza macchiando di rosso il petto di Pettirosso(Alioth) e cola imporporando la foresta (il fogliame rosso autunnale). Ma ogni anno l'orsoscappa (i cacciatori identificati con le stelle del Boote tramontano), va in letargo, le sueferite si rimarginano durante l'inverno e si risveglia di nuovo in primavera per esserenuovamente inseguito.

    La luce di Arturo fu utilizzata nella primavera 1933 per aprire la "Century of Progress Exposition", un'esposizioneuniversale tenuta a Chicago per celebrare il centenario della citt. La luce della stella fu concentrata da un telescopiosu una cella fotoelettrica, la cui corrente elettrica serv per attivare un interruttore che accese i riflettori dellaesposizione. Fu scelta Arturo perch un'importante esposizione precedente si era tenuta a Chicago nel 1893, 40 anniprima, e gli astronomi nel 1933 ritenevano che la luce impiegasse 40 anni per giungere da Arturo fino a noi (in realtoggi sappiamo che Arturo si trova pi vicino a noi, a poco meno di 37 anni luce).

    Note[1] Come verificato dal software di simulazione spaziale Celestia.[2][2] Ci dovuto probabilmente al fatto che nelle galassie di piccole dimensioni il processo di formazione stellare pi lento: cfr.[3] Arcturus by Jim Kaler (http:/ / stars. astro. illinois. edu/ sow/ arcturus. html)[4] Atlas of universe (http:/ / www. atlasoftheuniverse. com/ 50lys. html)[5] Mass-Luminosity Relationship (http:/ / hyperphysics. phy-astr. gsu. edu/ hbase/ Astro/ herrus. html#c3)[6] Si pu giungere a questo risultato nel modo seguente: la permanenza di una stella all'interno della sequenza principale proporzionale al

    combustibile nucleare che ha a disposizione (cio alla sua massa) e inversamente proporzionale al ritmo con cui questo combustibile vieneconsumato (cio alla sua luminosit). Poich una stella della massa del Sole permane all'interno della sequenza principale circa 1010 anni, ilnumero di anni di permanenza di una stella all'interno della sequenza sar uguale a UNIQ-math-0-89d140807286f1ce-QINU oveUNIQ-math-1-89d140807286f1ce-QINU e UNIQ-math-2-89d140807286f1ce-QINU sono il rispettivamente il rapporto fra la massa e laluminosit della stella con quella del Sole. Ora la luminosit di una stella determinata dal seguente rapporto:UNIQ-math-3-89d140807286f1ce-QINU , ove UNIQ-math-4-89d140807286f1ce-QINU per stelle di massaUNIQ-math-5-89d140807286f1ce-QINU . Ne segue che una stella di UNIQ-math-6-89d140807286f1ce-QINU masse solari, oveUNIQ-math-7-89d140807286f1ce-QINU , permarr nella sequenza principale UNIQ-math-8-89d140807286f1ce-QINU anni, cioUNIQ-math-9-89d140807286f1ce-QINU anni. Poich Arturo ha al massimo una massa pari a 1,1 volte quella del Sole, la sua permanenzaminima nella sequenza principale pari a UNIQ-math-10-89d140807286f1ce-QINU anni, cio all'incircaUNIQ-math-11-89d140807286f1ce-QINU anni. Cfr.

    [7] (http:/ / www. perseus. tufts. edu/ hopper/ text?doc=Perseus:text:1999. 04. 0057:entry=*)arktou=ros), Henry George Liddell,Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus

    [8] (http:/ / www. perseus. tufts. edu/ hopper/ text?doc=Perseus:text:1999. 04. 0057:entry=a)/ rktos), Henry George Liddell, Robert Scott,A Greek-English Lexicon, on Perseus

    [9] (http:/ / www. perseus. tufts. edu/ hopper/ text?doc=Perseus:text:1999. 04. 0057:entry=ou)=ros2), Henry George Liddell, Robert Scott,A Greek-English Lexicon, on Perseus

    [10] Lista delle 25 stelle pi luminose. La traduzione proposta qui per, del tutto impropriamente "Guardiano del Paradiso" (http:/ / www. jas.org. jo/ arabic/ alma. html), Web site della Societ Astronomica della Giordania.

    [11] Allen Richard Hinckley Allen, I nomi delle stelle e i loro significati (1936), pp. 98-103.[12] Hans Wehr (J.M. Cowan ed.), A Dictionary of Modern Written Arabica (Wiesbaden, Otto Harrassowitz, 1994).

  • Arturo (astronomia) 14

    Bibliografia

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  • Arturo (astronomia) 15

    Voci correlate

    Voci generiche Stella Stella gigante Gigante rossa

    Posizione Boote Bolla Locale Braccio di Orione Via Lattea Gruppo Locale Superammasso Locale

    Liste Lista delle stelle pi brillanti del cielo Lista delle stelle luminose pi vicine Lista di stelle

    Altri progetti

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    Le 20 stelle pi luminose a occhio nudo nel cielo notturno

    Sirio Canopo Centauri Arturo Vega Capella Rigel Procione Achernar Betelgeuse Hadar Altair Acrux Aldebaran Spica Antares Polluce Fomalhaut Deneb Mimosa

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  • Fonti e autori delle voci 16

    Fonti e autori delle vociArturo (astronomia) Fonte: http://it.wikipedia.org/w/index.php?oldid=65392290 Autori: 5Y, Aguero, Alfio, Aloysius, Artwik, Cloj, Edfri, Eumolpo, Franco3450, GBMorgagni, Govoch,Hashar, Henrykus, Kirk39, Lukius, Ma'ame Michu, Marko86, Maulon69, Moroboshi, Phantomas, Piolinfax, Plink, Pracchia-78, Retaggio, Roberto Mura, Robyfolga, Sbisolo, Sesquipedale,Sisterold, Suisui, THeK3nger, Umberto NURS, Vale maio, Ysogo, 19 Modifiche anonime

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    Arturo (astronomia)Osservazione Ambiente galattico e distanza Il gruppo di Arturo

    Caratteristiche principali Classificazione e temperatura superficiale Raggio e periodo di rotazione Luminosit Massa, stato evolutivo, et e destino finale

    Altre caratteristiche Metallicit Una stella gigante non coronale Variabilit Presenza di molecole nell'atmosfera Arturo B?

    Luminosit apparente comparata nel tempo Etimologia e significato culturaleI nomi di Arturo e il loro significato Nella cultura

    Note Bibliografia Testi generici Sulle stelle Carte celesti

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