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Capella (astronomia)

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Capella
Fotografia di Capella
ClassificazioneStella multipla
(binaria digiganti gialle+ binaria dinane rosse)
Classe spettraleCombinata:G5IIIe+[1]
A:G8III[2]
B:G0III[2]
C:M1[3]
D:M5[4]
Distanza dal SoleA/B:42,918±0,048al
(13,159±0,015pc)[5]
CostellazioneAuriga
Coordinate
(all'epocaJ2000.0)
Ascensione rettaA/B:5h16m41,359s[1]
C:5h17m23,77s[3]
D:5h17m23,77s[4]
DeclinazioneA/B:+45° 59′ 52,768″[1]
C:+45° 50′ 22,97″[3]
D:+45° 50′ 29,0″[4]
Lat. galatticaA/B:4,5664°[1]
Long. galatticaA/B:162,5885°[1]
Parametri orbitali
Semiasse maggiore(111,11±0,10)×106km
0,74272±0,00069UA[5]
Periodo orbitale104,02128±0,00016giorni[5]
Inclinazione orbitale137,156°±0,046°[5]
Eccentricità0,00087±0,00013[6]
Longitudine del
nodo ascendente		40,522°±0,039°[5]
Dati fisici
Raggio medioA:11,98±0,57R⊙[5]
B:8,83±0,33R⊙[5]
C:0,54±0,03R⊙[7]
D:0,25[8]R⊙
Massa
A:2,5687±0,0074M⊙[5]
B:2,4828±0,0067M⊙[5]
C:0,57M⊙[5]
D:0,53[5]M⊙
Acceleraz. di gravità in superficieA:logg=2,691±0,041[5]
B:logg=2,941±0,032[5]
Periodo di rotazioneA:104giorni[9]
B:8,64±0,09 giorni[10]
Velocitàdi rotazioneA:8,5±1,0km/s[11]
B:32,7±3,3 km/s[12]
Temperatura
superficiale
  • A:4970±50K[5]
    B:5730±60 K[5]
    C:3700±150 K[7]
    D:?K(media)
Luminosità
A:78,7±4,2L⊙[5]
B:72,7±3,6L⊙[5]
C:0,05L⊙[7]
D:0,0005[8]L⊙
Indice di colore(B-V)A:0,928 ± 0,057[13]
B:0,693±0,044[13]
C:1,50[3]
D:?
Metallicità[Fe/H] =+0,05±0,08[14]
Età stimata590-650 milioni di anni[5]
Dati osservativi
Magnitudine app.Combinata:+0,08[1]
A:0,296±0,016[5]
B:0,167±0,015[5]
C:+9,53[7]
D:+13,7[4]
Magnitudine ass.Combinata:−0,49[15]
A:−0,304[5]
B:−0,089[5]
C:+8,96[15]
D:+13,13[15]
Parallasse77,29±0,89milliarcosecondo[1]
Moto proprioAR:75,52mas/anno
Dec:−427,11mas/anno[1]
Velocità radiale+30,2 km/s[1]
Nomenclature alternative
Capella, Alhajoth, Amalthea, Hokulei,α Aur,Alfa Aurigae, Alfa Aur,ADS3841,13 Aur,GJ194/195,HD34029,HIP24608,HR1708,SAO40186,WDS05167+4600.
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Capella,detta ancheCapra[16][17](Alfa Aurigae / α Aurigae / α Aur), è lastellapiù brillantedellacostellazione dell'Auriga,la sestastella più luminosa del cielo notturnononché la terza stella più brillante dell'emisfero celeste boreale,dopoArturoeVega.È una stella relativamente vicina, dal momento che dista dalSolequasi 43anni luce[5].

Benché a occhio nudo appaia come una stella singola, Capella è in realtà unsistema multiplocostituito da quattro componenti, raggruppate in duestelle binarie.La prima coppia, che costituisce l'elemento predominante del sistema, è formata da duestelle gigantidiclasse spettraleG, aventi entrambe unamassadi circa 2,5masse solari[6]e unraggioche si aggira intorno a 10 voltequello della nostra stella[5].Le due stelle, cheorbitanoattorno al comunebaricentroseguendo una traiettoria piuttosto stretta, sono in una fase piuttosto avanzata della propriaevoluzione:la secondaria si sta apprestando a diventare unagigante rossa,mentre la primaria è nella fase difusione dell'elio[5].L'altra coppia, distante circa 10 000UAdalla prima[18],è composta da due piccole e debolistelle rosse di sequenza principale.

Per via della sua luminosità, la stella sin dall'antichità è stata associata allamitologia;il nome stessoCapelladeriva dallatinocol significato di "capretta", in riferimento al mito diAmaltea,lacapra creteseche allattòZeussulMonte IdaaCreta[19].

Osservazione

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Posizione di Capella nella costellazione dell'Auriga
File:Auriga_IAU.svg

Capella appare come un astro di colore giallo oro, facilmente individuabile nella parte nord-occidentale dellacostellazione dell'Aurigaa causa della sua grandeluminosità:ha infatti unamagnitudine apparentedi +0,08[1].La stella rappresenta la spalla sinistra dell'auriga (il cocchiere), o, a seconda delle tradizioni, la capra portata in spalla dall'auriga stesso. Capella si trova poco a nord deltriangolo isosceleformato dalle tre deboli stelle (ε,ζeη Aurigae) che formano l'asterismoconosciuto comeil naso dell'Auriga[20]o, neipaesi anglosassoni,the three kids(i tre capretti)[21].

Capella ha unadeclinazionepari a 46° N[1],che la rende la stella di prima magnitudine più vicina alpolo nord celeste(Polaris,l'attualestella polare,ha invece una magnitudine di +2,0[22]). Di conseguenza Capella presenta la maggiore osservabilità dalle regioni dell'emisfero boreale,ove diventacircumpolarea nord del 44ºparallelo:a causa di ciò nei Paesi delNord Europa,in tutta laGermania,in quasi tutta laFrancia,nell'Italia settentrionale,nella maggior parte delCanada,nella parte settentrionale degliStati Unitie in buona parte dellaRussiaessa non tramonta mai; durante l'inverno boreale appare altissima nel cielo alle latitudini temperate. Il periodo migliore per la sua osservazione ricade nei mesi compresi fra la fine di ottobre e aprile.

Nell'emisfero australeinvece le possibilità di osservazione di Capella sono più ridotte: la stella infatti è invisibile a sud del 44° S[N 1],ovvero nelle regioni più meridionali diArgentina,CileeNuova Zelanda.È però ben visibile in tutto il continenteafricano,in tutta l'Asiae in tutta l'Australia,sebbene nelle regioni meridionali dell'Africa e in Australia appaia bassa in direzione dell'orizzonte nord e sia visibile solo per pochi mesi all'anno in coincidenza dell'estate australe.

Capella è la sesta stella più luminosa del cielo dopoSirio,Canopo,α Centauri,ArturoeVega.In particolare, è appena meno luminosa di Arturo (che ha magnitudine −0,04[23]) e di Vega (che ha magnitudine +0,03[24]); inoltre, Arturo, Vega e Capella sono le tre stelle più luminose dell'emisfero celeste boreale.

Luminosità nel tempo

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Il moto proprio di Capella (disco giallo) e Aldebaran (arancione); viene rappresentato il percorso che le due stelle hanno compiuto negli ultimi 450 000 anni e compiranno nei prossimi 300 000 anni. Le altre stelle, che pure si sono spostate e si sposteranno rispetto alle attuali posizioni, sono rappresentate come fisse per esigenze didattiche.

Fra 210 000 e 160 000 anni fa, quando fu superata da Canopo, Capella è stata lastella più luminosa dell'intero cielo notturno;in questo periodo però la stella aveva già superato il picco della sua luminosità, che si è verificato circa 240 000 anni fa, quando eraAldebaranla stella più brillante del cielo (con magnitudine −1,54[25]) e Capella si trovava a soli 28anni lucedallaTerra;da tale distanza, la stella si mostrava con una magnitudine apparente di −0,86[26].Attualmente Capella si sta allontanando dalla Terra al ritmo di 30,2km/s[1],e quindi la sua luminosità apparente è destinata lentamente a diminuire nelle prossime migliaia di anni.

Nell'attualeepocaCapella e Aldebaran presentano una notevole distanza angolare nel cielo; tuttavia, sulla base del loromoto proprio,è stato possibile ricostruire come circa 450 000 anni fa le due stelle apparissero molto vicine fra loro, costituendo una brillante coppia. Le due stelle rimasero vicine per diverse migliaia di anni, un periodo sufficiente perché, in virtù dellaprecessione degli equinozi,il polo nord celeste potesse passare in prossimità di questa coppia; per alcune migliaia di anni, quindi, la coppia Aldebaran-Capella ha svolto il ruolo di indicatrice del polo nord celeste[27].

Ambiente galattico e moti spaziali

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Trovandosi a 43 anni luce dal Sole, Capella ne condivide lo stesso ambiente galattico; in particolare, si trova all'interno dellaBolla Locale,unacavitàdelmezzo interstellarepresente nelBraccio di Orione,uno dei bracci che compongono laspiraledellaVia Lattea.

La struttura dellaBolla Locale.Si apprezza la posizione di Capella, del Sole e di altre stelle. L'immagine è orientata in modo che le stelle più vicine al centro galattico si trovino nella parte superiore della stessa.

Le suecoordinate galattichesono 162,59° e 4,57°[1].Unalongitudine galatticadi 162,59° indica che la linea ideale che congiunge il Sole e Capella, se proiettata sulpiano galattico,forma con la linea ideale che congiunge il Sole con ilcentro galatticoun angolo del medesimo valore: ciò significa che Capella è leggermente più lontana dal centro galattico di quanto non sia il Sole. Unalatitudine galatticadi 4° e mezzo significa che le due stelle sono quasi allineate sullo stesso piano e che Capella si trova poco più a nord rispetto al piano su cui giacciono il Sole e il centro galattico.

La stella più vicina a Capella, distante 3,9 anni luce, è L 1672-14[8],una debole stella rossa diclasseM2 V[28]che, essendo di 11ª magnitudine, può essere osservata solo mediantetelescopi.La seconda stella in ordine di vicinanza a Capella è inveceλ Aurigae,una stella gialla di classe G1.5IV-V di magnitudine +4,70[29],che appare anche a occhio nudo nelle vicinanze (circa 6°) di Capella, da cui dista 4,5 anni luce[8].

Gli studi condotti sin daglianni sessanta[30]sulmoto spazialedi Capella hanno permesso di inquadrare la stella all'interno dellaCorrente delle Iadi,lacorrente stellaremeglio studiata e conosciuta. Ivettoridel movimento medio della Corrente delle Iadi rispetto alsistema di riposo localesono(U, V, W)=(−38 ± 6, −17 ± 6, −11 ± 12) km/s[31]:ciò significa che, rispetto al movimento medio del materiale della Via Lattea nei dintorni del Sole, la Corrente presenta in media un moto di allontanamento dal centro galattico di 38 km/s, un moto in senso inverso rispetto allarotazione galatticadi 17 km/s e un moto verso il polo sud galattico di 11 km/s; il movimento di Capella rispetto al sistema di riposo locale è invece(U, V, W)=(−36,5, −13,9, −9,1)[13].I valori della stella sono abbastanza simili a quelli delle altre componenti della corrente, il che permettere di stabilire con un buon margine di certezza l'appartenenza di Capella alla Corrente delle Iadi. Poiché quest'ultima condivide lo stesso moto rispetto al sistema di riposo locale dell'ammasso apertodelleIadi,Eggen[30]ha ipotizzato che la Corrente si sia originata dalla dispersione dell'ammasso aperto, che in origine, quindi, doveva avere dimensioni maggiori delle attuali[30].Poiché l'età presunta dell'ammasso è 625 milioni di anni[32],se l'ipotesi di Eggen è corretta, allora le stelle della Corrente condividono la medesimaorigineall'interno di unanube molecolare gigante.Queste considerazioni fornirebbero importanti informazioni sull'etàdi Capella e sulla suacomposizione chimica,in quanto, se le stelle hanno una origine comune, allora hanno anche composizioni chimiche molto simili.

Caratteristiche principali

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Capella è unsistema stellarecomposto da una coppia dibinarie,per un totale di quattro componenti: la prima coppia è costituita da duestelle gigantigialle diclasse spettraleG, mentre la seconda è formata da duestelle rosse di sequenza principaledi classe spettrale M. Le due binarie sono relativamente strette, mentre la distanza che separa una binaria dall'altra è di circa 10 000UA[18](~1,5 × 1012km, ossia 0,15anni luce).

Le componenti A e B di Capella risolte dalCambridge Optical Aperture Synthesis Telescope(COAST). Per gentile concessione delMullard Radio Astronomy Observatory.

La coppia di giganti è di gran lunga l'elemento predominante del sistema, contribuendo per circa il 99,99% allaradiazioneemessa[33].Le due giganti vengono contrassegnate dalle lettere A e B (a volte con Aa e Ab) e sono state fatte oggetto di intenso studio, mentre le due stelle rosse sono designate con le lettere C e D (talvolta Ha e Hb).

La coppia A-B

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Difficoltà di studio

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Nonostante l'elevataluminosità apparentee il gran numero di osservazioni di cui è stato oggetto il sistema, vi sono ancora importanti incertezze riguardo a molte caratteristiche della coppia A-B. Due fattori in particolare costituiscono un elemento di difficoltà: in primo luogo la vicinanza tra le due componenti; quindi l'elevatavelocità di rotazionedella componente B, che determina un allargamento dellerighe spettralidella stella rendendo particolarmente difficile il calcolo della suavelocità radialee di conseguenza la precisa determinazione dell'orbitache essa percorre[34].Le difficoltà nel calcolo dell'orbita si traducono poi in una difficoltà nel calcolo dellemassedelle due componenti principali e di altri parametri. Tuttavia proprio l'intensità delle osservazioni di cui Capella è stata fatta oggetto ha permesso di ottenere diversi risultati interessanti, che rendono meno sommaria la conoscenza di questo sistema.

Storia osservativa recente

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Il telescopio Hooker da 2,5 metri dell'Osservatorio di Monte Wilson fa parte del sistema interferometrico che risolse per primo Capella A-B

La natura binaria di Capella A-B è stata riconosciuta fra la fine dell'Ottocentoe l'inizio delNovecentosulla base di osservazionispettroscopiche[35][36];si cercò dunque sin da subito dirisolverevisualmente la coppia, ma senza successo[37].La prima risoluzione certa della coppia fu compiuta nel 1919, circa vent'anni dopo la scoperta della duplicità di Capella, attraverso il complesso diinterferometridell'Osservatorio di Monte Wilson[38].Fu necessario comunque attendere glianni settantaperché si iniziasse nuovamente a osservare Capella con sistematicità al fine di risolvere la coppia A-B[39][40].Le osservazioni astrometriche finora più precise sono quelle condotte da Hummel e colleghi nel 1994[34],compiute ancora presso l'Osservatorio di Monte Wilson. Inoltre la coppia è stata risolta nel 1997 tramite laFaint Object Cameradeltelescopio spaziale Hubbleallelunghezze d'ondadell'ultravioletto(130−300nm)[41].

Per quanto riguarda lo studio delle velocità radiali della coppia, occorre rilevare che su quella della componente A c'è un buon accordo fra i risultati ottenuti dai vari gruppi di studiosi fin dalle prime osservazioni di inizio Novecento, mentre sui parametri della componente B è presente ancora molta incertezza. Per parecchi decenni le misure più influenti della velocità radiale delle due componenti sono state quelle di Struve e Kilby, pubblicate nel 1953[42],e di Wright (1954)[43].Misurazioni di gran lunga più precise sono quelle compiute nel 1993 da Barlow e colleghi[44],superate in accuratezza da quelle pubblicate nel 2009 da Torres e colleghi[13].Infine, nel 2011 sono state pubblicate le osservazioni compiute da Weber e Strassmeier presso l'Osservatorio del Teide,situato nell'isola diTenerife,che hanno un margine di errore di circa la metà di quelle di Torres e colleghi e che quindi rappresentano le misure più accurate oggi disponibili[6].

Velocità radiali

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Il problema maggiore nello studio della coppia A-B è rappresentato, come si è detto, dalle misurazioni della velocità radiale della componente B, che si presentano molto discordanti fra i vari studi; in particolare, gli studi più vecchi tendono a riportare delle ampiezze di oscillazione maggiori di quelli più recenti. Questo ha un notevole impatto sulla massa stimata di Capella B, in quanto minore è la semiampiezza dell'oscillazione della velocità radiale maggiore è la massa che viene calcolata.

Le tabelle sottostanti riportano le misurazioni dellesemiampiezzedelle oscillazioni delle velocità radiali delle componenti A e B di Capella; in particolare è da notare il buon accordo fra le misurazioni della velocità radiale della componente A, fin dalle prime risalenti all'inizio del Novecento. Le misurazioni più recenti devono considerarsi più precise in quanto effettuate con strumentazione più moderna.

Misurazioni della semiampiezza dell'oscillazione della velocità radiale del sistema (inkm/s)
Capella A
Articolo Valore misurato
Newall (1899)[35] 26,89 ± 0,83
Campbell (1901)[36] 25,89 ± 0,18
Struve e Kilby (1953)[42] 26,46 ± 0,17
Barlow e colleghi (1993)[44] 25,96 ± 0,11
Torres e colleghi (2009)[13] 25,96 ± 0,04
Weber e Strassmeier (2011)[6] 25,960 ± 0,0065
Capella B
Articolo Valore misurato
Sanford (1922)[45] 34,34 ± 1,49
Struve e Kilby (1953)[42] 31,09 ± 0,82
Shen e colleghi (1985)[46] 29,75 ± 0,59
Beavers e Eitter (1986)[47] 30,43 ± 0,50
Barlow e colleghi (1993)[44] 27,70 ± 0,41
Torres e colleghi (2009)[13] 26,27 ± 0,09
Weber e Strassmeier (2011)[6] 26,840 ± 0,024

Confrontando i vari valori, si può notare che mentre nelle misurazioni più vecchie la differenza fra le oscillazioni delle due componenti era considerevole, in quelle più recenti è più esigua; ciò significa che la differenza fra le masse di Capella A e Capella B è molto minore di quanto non si credesse in precedenza.

Parametri orbitali

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Un'altra immagine delle componenti A e B di Capella risolte dal COAST. Per gentile concessione delMullard Radio Astronomy Observatory.

Torres e colleghi (2015) forniscono una soluzione dell'orbita di Capella basata sia sulle loro osservazioni procedenti osservazioni[13]sia, specialmente, su quelle di Weber e Strassmeier (2011), che sono le più precise disponibili, ma anche su quelle di Hummel e colleghi (1994), di Newall (1900)[35],Campbell (1901)[36],Struve e Kilby (1953)[42],Beaver e Eitter (1986)[47],Shcherbakov e colleghi (1990)[48]e le rilevazioni astrometriche di Merrill (1922)[49],Kulgarin (1970)[39],Blazit e colleghi (1977)[40],Koechlin e colleghi (1979)[50],Baldwin e colleghi (1996)[51],Young e Dupree (2002)[41],Kraus e colleghi (2004)[52],nonché le misurazioni delsatelliteHipparcos.A tutte le osservazioni è stato dato un peso direttamente proporzionale a quello della loro precisione.

Sulla base di tutti questi dati il gruppo di Torres ha dedotto che le due componenti di Capella A-B compiono un'orbita intorno al comunecentro di massain104,02128 ± 0,00016giorni[5];l'orbita,inclinatarispetto alla linea di vista terrestre di137,156° ± 0,046°[5],ha unaeccentricitàmolto bassa di0,00087 ± 0,00013[6].Ilsemiasse maggioresembra essere di56,442 ± 0,023mas[5],che, alla distanza di 43 anni luce, corrispondono a111,11 ± 0,10milioni di km[5],equivalenti a0,74272 ± 0,00069UA;l'ascensione retta del nodo ascendenteè invece di40,522° ± 0,039°[5].

Masse

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Hummel e colleghi (1994), sfruttando le misure delle velocità radiali, avevano calcolato che Capella A avesse una massa di2,63M⊙e Capella B una massa di2,56M⊙[34].Poiché nelle stime più recenti la differenza fra le velocità radiali delle due componenti risulta inferiore a quella misurata in precedenza, la differenza fra i valori delle masse delle due componenti viene ritenuta minore di quella computata da Hummel e colleghi. Torres e colleghi (2009) ipotizzano che Capella A abbia infatti una massa di2,466±0,018M⊙e Capella B una massa di2,443±0,013M⊙[13];la secondaria avrebbe quindi il 99% della massa della primaria. Weber e Strassmeier (2011) invece riportano un valore di2,573±0,009M⊙per la primaria e di2,488±0,008M⊙per la secondaria, stimando un rapporto fra le due grandezze di0,9673 ± 0,0020[6].Infine, Torres e colleghi (2015) riportano un valore di2,5687±0,0074M⊙per la primaria, mentre stimano la massa della secondaria in2,4828±0,0067M⊙con un rapporto di0,96653 ± 0,00062[5].

Luminosità

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Un altro problema rilevante nello studio del sistema Capella A-B risiede nella misurazione delle luminosità delle due componenti, che deriva dalla difficoltà di discernere con precisione le linee spettrali di Capella B. Newall (1900) ha affermato che «probabilmente le due componenti non differiscono molto per quanto riguarda la loro luminosità»[35],mentre Campbell (1901) ha sostenuto che «nella porzione visibile dello spettro la componente solare [Capella A] è probabilmente almeno una magnitudine più luminosa delle due»[36].Per molto tempo, la misura più influente della luminosità relativa fra le due componenti è stata quella di Wright (1954), il quale ha sostenuto che Capella A fosse 0,25 magnitudini più luminosa di Capella B[43].Tuttavia Griffin e Griffin (1986) hanno dimostrato che le misurazioni di Wright (1954) erano affette da errore per via dell'allargamento delle righe spettrali di Capella B determinato dalla sua alta velocità di rotazione. Corretto questo errore, Capella B risulta nel visibile 0,15 magnitudini più luminosa di Capella A[53];tale risultato è stato sostanzialmente confermato da Barlow e colleghi (1993), secondo i quali Capella A ha una magnitudine apparente di0,27 ± 0,01e Capella B di0,14 ± 0,01[44].Un ulteriore supporto a questa tesi è arrivato dal lavoro di Torres e colleghi (2015), che hanno riscontrato una differenza di circa 0,13 magnitudini fra la luminosità di Capella B e quella di Capella A; in particolare, essi stimano la magnitudine apparente di Capella B in0,167 ± 0,015e quella di Capella A in0,296 ± 0,016[5].

Capella A presenta una temperatura superficiale inferiore a quella di Capella B, di conseguenza la prima emette più radiazione nelle bande dell'infrarosso,mentre la seconda emette maggiormente nelle bande del visibile e dell'ultravioletto. In particolare, nelle lunghezza d'onda inferiori a 700 nm Capella B risulta più luminosa, mentre il contrario avviene nelle lunghezze d'onda superiori a 700 nm; prendendo invece in considerazione la radiazione totale emessa dalle due componenti, allora Capella A risulta più luminosa di Capella B. Torres e colleghi (2015) hanno stimato che la luminosità totale (bolometrica) di Capella A è78,7 ± 4,2L☉,mentre quella di Capella B è72,7 ± 3,6 L☉[5].Questo dato, assieme alla maggiore massa di Capella A rispetto a Capella B, giustifica l'appellativo diprimariache le viene dato, sebbene nel visibile Capella B sia più luminosa.

Con una luminosità complessiva di circa 150 L☉,Capella è il secondo oggetto più luminoso entro una distanza di 50 anni luce dal Sole, dopoArturo:sono infatti gli unici due oggetti entro questa distanza ad averemagnitudine assolutanegativa[54].

Diametri

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Confronto fra le dimensioni delle quattro componenti di Capella e il Sole

Capella A e B sono oggetti abbastanza grandi e vicini da rendere possibile una misura diretta dei lorodiametri angolarimediante tecniche interferometriche. La prima misura dei diametri delle due componenti si deve a Blazit e colleghi (1977), che hanno ottenuto un valore di5,2 ± 1,0 masper il diametro di Capella A e di4,0 ± 2,0 masper il diametro di Capella B; queste misure sono però viziate dal presupposto, mutuato da Wright (1954), che Capella A fosse 0,25 magnitudini più luminosa di Capella B. Corretto questo errore, sfruttando il fenomeno dell'oscuramento al bordo,di Benedetto e Bonneau (1991) hanno invece ottenuto un valore di9,6 ± 2,3 masper la primaria e di6,28 ± 0,43 masper la secondaria[55].I valori misurati da Hummel e colleghi (1994), sempre dopo la medesima correzione, sono piuttosto comparabili:8,5 ± 0,1 masper la primaria e6,4 ± 0,3 masper la secondaria[34].I diametri angolari sono stati misurati anche da Kraus e colleghi (2004), che però hanno deciso di non applicare alcuna correzione:8,9 ± 0,6 mase5,8 ± 0,8 massono i valori ottenuti. Applicando correzioni uniformi a questi risultati e calcolando la media fra loro si ottiene8,47 ± 0,40 masper la primaria e6,24 ± 0,23 masper la secondaria[52].

Alla distanza di 43 anni luce, queste misurazioni corrispondono a unraggiodi11,98 ± 0,57R☉per Capella A e di8,83 ± 0,33 R☉per Capella B; questi valori rappresentano rispettivamente il 7,5% e il 5,5% della distanza fra le due componenti, che quindi sono ben separate l'una dall'altra (e infatti esse non sieclissanoa vicenda).

Temperature

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Letemperature superficialidelle due componenti del sistema binario A-B sono state misurate attraverso varie metodiche con un discreto accordo fra le varie misurazioni. La tabella sottostante riporta alcune delle misurazioni più recenti e affidabili; dall'insieme di esse si può concludere che la secondaria ha una temperatura simile a quella del Sole, il che la pone tra le ultime sottoclassi della classe spettrale F e le prime sottoclassi della classe G, mentre la primaria ha una temperatura inferiore che la pone tra le ultime sottoclassi della classe G e le prime della classe K. Capella A è stata in effetti variamente assegnata alla classe G6[56],G8 o K0[2],mentre Capella B è stata assegnata alle classi G1[2],G0[43]o F9[56].

Alcune misurazioni della temperatura superficiale delle due componenti di Capella (valori espressi inkelvin– K –)
Articolo Capella A Capella B
Ayres (1988)[57] 5 100 5 700
Bagnuolo e Sowell (1988)[58] 4 800 5 550
Hummel e colleghi (1994)[34] 4 940 ± 50 5 700 ± 100
Torres e colleghi (2009)[13]–misura spettroscopica– 4 900 ± 100 5 710 ± 100
Torres e colleghi (2009)[13]–misura fotometrica– 4 910 ± 113 5 610 ± 130
Torres e colleghi (2015)[5] 4 970 ± 50 5 730 ± 60

Velocità e periodo di rotazione

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La misura esatta dellavelocità di rotazionecostituisce notoriamente un problema nelle stelle giganti, a causa sia dell'alta macroturbolenza deigasatmosfericisia della bassa velocità con cui la stella ruota sul proprio asse: questo è vero in particolare per Capella A, per la quale esistono notevoli discordanze circa le varie misurazioni della velocità di rotazione. Invece la velocità di rotazione di Capella B, che, come anticipato, è notevolmente più elevata rispetto a quella di Capella A, è più facilmente distinguibile dalla macroturbolenza del gas atmosferico; non stupisce quindi che le misurazioni nel caso di questo astro siano maggiormente concordi. La tabella a lato riporta le velocità di rotazione (sini×v)[N 2]delle componenti A e B di Capella riportate in alcune pubblicazioni.

Valori misurati delle velocità di rotazione
(sini×v) di Capella A e Capella B (in km/s)
Articolo Capella A Capella B
Shen e colleghi (1985)[46] 9 ± 5 35 ± 4
Griffin e Griffin (1986)[53] 7 ± (2–3) 36 ± (1–2)
Fekel e colleghi (1986)[59] 5 ± 2 36 ± 3
Huisong e Xuefu (1987)[60] 14 ± 3 —
Strassmeier e Fekel (1990)[2] 3 36
Batten e colleghi (1991)[61] — 36
Randich e colleghi (1994)[62] — 35
Medeiros e Mayor (1995)[12] — 32,7 ± 3,3
Petrov e colleghi (1996)[11] 8,5 ± 1,0 —

Per calcolare la velocità di rotazione dei due astri, e quindi il loroperiodo di rotazione,è necessario conoscere il valore dii,cioè l'inclinazione dell'asse di rotazione rispetto al piano della linea di vista: si tratta di un valore che di solito è difficilmente determinabile, anche se Capella costituisce un'eccezione: infatti, di Capella A-B si conosce con buona approssimazione l'inclinazione del piano orbitale rispetto alla linea di vista. Sembra ragionevole supporre che l'asse di rotazione delle due componenti siaperpendicolarerispetto al piano dell'orbita e che quindi sia inclinato di circa 47° rispetto alla linea di vista terrestre. Una conferma indipendente di questo dato viene dal lavoro di Shcherbakov e colleghi (1990), i quali hanno studiato lalineadell'elioin corrispondenza della lunghezza d'onda di 1 083nmnello spettro di Capella A e hanno potuto appurare che essa varia con un periodo di circa 104 giorni; gli studiosi hanno imputato tale variazione alla presenza sulla superficie della stella di una piccola zona calda e attiva, che si sposta seguendo la rotazione della stella intorno al proprio asse, il che pertanto suggerisce che il periodo di rotazione di Capella A sia di 104 giorni[9].Questo risultato è stato successivamente confermato da Katsova e Scherbakov (1998)[63]e da Strassmeier e colleghi (2001) analizzando le lineeHαe Hβ dell'idrogeno[10].Il periodo di rotazione individuato è molto vicino alperiodo di rivoluzionedella stella intorno al centro di massa del sistema, e quindi ciò fa supporre che i due periodi sianosincroni.Ipotizzando pertanto che la stella ruoti in 104 giorni e che il suo asse di rotazione sia perpendicolare al piano orbitale, il valore disini×vprevisto è3,92 ± 0,19 km/s,in discreto accordo con alcune delle misurazioni effettuate.

Per quanto riguarda Capella B, Katsova e Scherbakov (1998) hanno notato che la linea dell'elio a 1 083 nm presentava delle variazioni ogni 8,25 giorni e hanno interpretato questo dato, analogamente a Capella A, come riconducibile al periodo di rotazione della stella[63].Strassmeier e colleghi (2001) hanno ripetuto le loro osservazioni nella serie dell'idrogeno e hanno misurato un periodo di8,64 ± 0,09giorni[10].Il valore disini×vottenuto dalla media di questi due risultati è35,4 ± 1,5 km/s,in buon accordo con le misurazioni effettuate; ciò costituisce un'importante conferma del fatto che l'asse di rotazione di entrambe le stelle sia perpendicolare al piano orbitale. Inoltre, mentre la primaria presenta una rotazione sincrona col suo periodo di rivoluzione, il periodo di rotazione della secondaria è un dodicesimo di quello di rivoluzione.

La coppia C-D

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Nel 1914 R. Furuhjelm osservò che la coppia A-B aveva una debole compagna, che possedeva unmoto propriosimile e che quindi probabilmente era legata a essa da vincoli gravitazionali[64];egli stimò che la stella, di magnitudine 10,6, fosse posta a circa 12'dalla coppia AB. Nel 1936 Carl L. Stearns scoprì la natura binaria di questa debole stella[65],confermata nel corso dello stesso anno daG. P. Kuiper[66].Si tratta di una coppia distelle rosse di sequenza principaleche si pensa siano distanti circa10 000 UAdalla coppia di giganti[18].Sebbene la coppia, da quando è stata osservata per la prima volta, abbia compiuto pressappoco 30° della sua orbita, Heintz (1975) ha provato a calcolarne in via preliminare i parametri: egli stima che le due stelle orbitino intorno al baricentro comune in 388 anni, che il semiasse maggiore dell'orbita sia 3,72"(corrispondenti a 48 UA, cioè circa 7,2 miliardi di km), che essa non abbia eccentricità e che sia inclinata di 65,0° rispetto alla linea di vista terrestre; infine egli stima che l'argomento del pericentrosia 0°[67].Heintz ha inoltre tentato una stima della massa totale del sistema, risultata 0,78 M☉[67].Torres e colleghi (2015) hanno proposto una soluzione alternativa dell'orbita, che avrebbe un periodo di circa 300 anni, un seminasse maggiore di 3,5 "(corrispondenti a circa 45 UA, cioè circa 6,7 miliardi di km), una eccentricità di 0,75, una inclinazione di 52° rispetto alla linea di vista terrestre e un argomento del pericentro di 88°[5].

Le componenti di questo sistema sono state chiamate Capella C e Capella D (altrove Capella H e Capella L oppure Ha e Hb).

Capella C

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Heintz (1975) stima che Capella C abbia una magnitudine compresa fra 9,5 e 10 e una massa di 0,65 M☉[67].

La pubblicazione di Leggett e colleghi (1996) raccoglie uno studio approfondito di 16 stelle rosse di sequenza principale, fra cui anche Capella C. In questo studio Capella C è assegnata alla classe spettrale M2,5[3]con una magnitudine apparente di 9,53[7].Il suo colore rosso-arancione è dovuto alla bassa temperatura superficiale, pari a3 700 ± 150 K;la bassa temperatura, associata al raggio pari a0,54 ± 0,03R☉fanno sì che la stella abbia una luminosità circa 0,05 volte quella solare[7].Leggett e colleghi (1996) stimano che Capella C abbia una massa di0,5-0,6M⊙,mentre Fischer e Marcy (1992) stimano una massa di0,53M⊙[68].Infine, Torres e colleghi (2015) avanzano l'ipotesi che la stella abbia una massa pari a0,57M⊙[5].

Capella D

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Capella D è a sua volta una stella rossa di sequenza principale, di classe spettrale M4[4].Heintz (1975) ne stima una magnitudine compresa fra 12 e 12,5 e una massa di0,13M⊙[67];altre pubblicazioni riportano una magnitudine apparente di 13,7[4]e una massa di0,19M⊙[68].Si suppone che la sua luminosità ammonti allo 0,05% di quella solare[8].Torres e colleghi (2015) riportano una stima della massa molto superiore rispetto alle pubblicazioni precedenti:0,53M⊙[5].

Compagne visuali

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Oltre alle stelle che compongono il sistema, si possono osservare nei suoi pressi almeno altre sei compagne visuali, che con molta probabilità non sono fisicamente legate alla coppia principale[69].Le compagne visuali sono elencate nella tabella sottostante; l'assegnazione delle lettere presuppone che le due giganti siano chiamate Capella Aa e Capella Ab, mentre le nane rosse che fisicamente fanno parte del sistema come Ha e Hb.

Designazione della stella doppia/multiplaWDS05167+4600[70]
Componente Primaria Ascens. retta(α)
EpocaJ2000.0 		Declinazione(δ)
Epoca J2000.0 		Epoca della separazione osservata Distanza angolare dalla primaria Angolo rispetto alla primaria Magnitudine apparente (V) Database di riferimento
B A 05h16m42,7s +46° 00′ 55″ 2009 89,8'' 7° 17,1 SIMBAD
C A 05h16m35,9s +46° 01′ 12″ 2009 130,5'' 332° 15,1 SIMBAD
D A 05h16m40,1s +45° 58′ 07″ 2009 73,2'' 194° 13,6 SIMBAD
E A 05h16m30,9s +46° 02′ 28″ 2009 191,2'' 326° 12,1 SIMBAD
F A 05h16m48,748s +45° 58′ 30,84″ 2009 109,2'' 136° 11,7 SIMBAD
G A 05h16m31,852s +46° 08′ 27,42″ 2003 522,4'' 349° 8,06 SIMBAD

Altre caratteristiche

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Età e stato evolutivo

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Almeno a grandi linee lostato evolutivodi Capella A e Capella B è chiaro. Dopo essersiformatealcune centinaia di milioni di anni fa all'interno di unanube molecolare,esse hanno trascorso la lorosequenza principalecome due stelle bianco-azzurre appartenenti alle ultime sottoclassi spettrali dellaclasse Bo alle prime dellaclasse A[26].Allo stato attuale, le due stelle hanno già concluso questa fase di stabilità, avendo completamente convertito l'idrogeno presente nel loronucleoin elio. Capella A, essendo più massiccia, ha avuto un'evoluzione più rapida: questo spiega alcune sue caratteristiche, come la minore temperatura superficiale rispetto alla compagna, il maggior raggio e la minore velocità di rotazione su sé stessa.

Tuttavia, al di là di questo quadro di massima, il preciso stato evolutivo delle due stelle è oggetto di discussione. Da questo punto di vista, Capella rappresenta un caso favorevole in quanto sono disponibili dati circa le abbondanze degli isotopi delcarbonioe dell'azoto,due elementi coinvolti nelciclo CNO,il processo difusione nucleareche ha alimentato la stella nel corso della sequenza principale. Quando una stella della massa di Capella A o B esce dalla sequenza principale, sviluppa unazona convettivain superficie che si ispessisce man mano che la stella, lungo il suo percorso evolutivo, si avvicina alramo delle giganti rossedeldiagramma H-R.Imoti convettiviche caratterizzano questa zona rimescolano i prodotti del ciclo CNO che si trovano in profondità facendoli risalire in superficie; pertanto, le abbondanze superficiali di questi prodotti sono un indice dello spessore della zona convettiva e, di conseguenza, dello stadio evolutivo raggiunto dalla stella.

Posizione di Capella e di altre stelle nel diagramma H-R

Per quanto riguarda Capella B c'è un generale consenso circa il fatto che essa si trovi nellalacuna di Hertzsprung[13],ovvero si starebbe dirigendo, sul diagramma H-R, verso la zona delramo delle giganti rossee si appresterebbe ad ascendere tale ramo. Capella B avrebbe quindi esaurito l'idrogeno presente nel suo nucleo, ma non avrebbe ancora cominciato a fondere l'elio che si è accumulato al centro della stella. Il nucleo inerte di elio, non sostenuto da reazioni nucleari, sarebbe quindi in una fase dicollasso,mentre la sua temperatura sarebbe in aumento. Le reazioni nucleari starebbero comunque proseguendo all'interno di un guscio di idrogeno che sovrasta immediatamente il nucleo di elio. Mentre il nucleo della stella si sta contraendo e scaldando, i suoi strati superficiali si starebbero espandendo e raffreddando.

Per quanto riguarda Capella A, invece, la fase evolutiva in cui si trova è oggetto di discussione. Esiste una linea di pensiero secondo la quale Capella A non ha ancora raggiunto la fase di fusione dell'elio. Questa tesi è stata sostenuta mediante diverse argomentazioni: Boesgaard (1971) si basa sulle abbondanze dellitio,troppo elevate per una stella già in fase di fusione dell'elio[71];Bagnuolo e Hartkopf (1989) si basano invece sulla differenza di luminosità fra le due componenti, troppo piccola per poter ipotizzare che le due stelle si trovino in stadi evolutivi molto differenti[72];infine un supporto a questa tesi è arrivato dalle misurazioni delle masse delle due componenti compiute da Torres e colleghi (2009): l'esigua differenza tra le masse delle due stelle depone a favore della tesi degli stati evolutivi simili. Uno dei dati più problematici da accomodare, per gli studiosi che sostengono questa linea di pensiero, è costituito dal rapporto fra le abbondanze di dueisotopidel carbonio, il12C e il13C: questo rapporto è infatti indicativo dello stato evolutivo della stella, dato che il rimescolamento superficiale dei prodotti del ciclo CNO fa crescere la presenza13C a spese del12C sulla superficie della stella; di conseguenza, più una stella è evoluta, più il rapporto12C/13C decresce. Per quanto riguarda Capella A, Tomkin e colleghi (1976) hanno misurato un rapporto di27 ± 4fra questi due isotopi[73],che tuttavia risulta troppo alto rispetto a quanto suggerito dagli altri indicatori relativi al suo stato evolutivo[13]:il valore atteso, se Capella A non avesse raggiunto la fase della fusione dell'elio, si aggirerebbe infatti intorno a 19[13].

Iben (1965) ha inaugurato una scuola di pensiero alternativa secondo la quale Capella A si trovi nella fase della fusione dell'elio[74];secondo tale teoria, Capella A avrebbe un nucleo attivo in cui l'elio, tramite ilprocesso tre alfa,verrebbe convertito in carbonio eossigeno.La maggior parte degli studiosi, tra cui Barlow e colleghi (1993)[44],Hummel e colleghi (1994)[34]e Iwamoto e Saio (1999)[75],ritiene corretta la valutazione di Iben. Tale valutazione ha ricevuto un ulteriore sostegno dalle misurazioni di Weber e Strassmeier (2011), che stimano una differenza di massa fra le due componenti maggiore rispetto alle misurazioni di Torres e colleghi (2009). Il gruppo di Torres, nel 2015, ha adottato le nuove misurazioni di Weber e Strassmeier (2011) e ha confrontato la massa, il raggio, la luminosità, la temperatura superficiale e la composizione chimica di Capella A con tre diversi modelli evolutivi. Da tale raffronto è risultato che Capella A starebbe terminando la fase di fusione dell'elio nel nucleo e che fra alcuni milioni di anni essa comincerà ad ascendere ilramo asintotico delle giganti.Essa si troverebbe quindi attualmente alla fine della fase dired clump.L'età del sistema è stimata da Torres e colleghi (2015) essere compresa fra i 590 e i 650 milioni di anni[5].

In ogni caso, qualunque sia il loro preciso stadio evolutivo attuale, fra qualche decina di milioni di anni, Capella A e B completeranno anche la fase di gigante rossa, quindi espelleranno i propri strati esterni in unanebulosa planetarialasciando comeresiduoi loro nuclei inerti di carbonio e ossigeno, che diventeranno duenane bianche.

Per quanto riguarda invece Capella C e D, essendo marcatamente meno massicce delle loro compagne, avranno una evoluzione molto più lunga e sono destinate a rimanere all'interno della sequenza principale per diverse decine di miliardi di anni.

Composizione chimica e metallicità

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McWilliam (1990)[76]riporta una stima dellametallicitàdi Capella, ipotizzando che sia pari a [Fe/H] = −0,37 ± 0,22; se questo valore fosse corretto, significherebbe che la stella possiede un'abbondanza di elementi più pesanti dell'idrogeno e dell'elio pari al 42% di quella del Sole.

Tuttavia la misura di McWilliam non sarebbe molto accurata per tre motivi. In primo luogo perché con probabilità si basa sulle linee spettrali ben definite della primaria, non tenendo conto del fatto che le linee della secondaria si sovrappongono in molti punti con quelle della primaria, facendole apparire più deboli. In secondo luogo McWilliam adotta una temperatura superficiale di5 270 K,ottenuta da indaginifotometrichedella luce combinata delle due componenti, ma che è troppo elevata per la sola primaria. Infine l'autore utilizza i valori delle abbondanze di metalli nel Sole riportati nell'articolo di Grevesse del 1984[77];correggendo tali valori con quelli riportati nella pubblicazione più recente di Grevesse e Sauval (1998)[78]il valore di [Fe/H] diventerebbe–0,20 ± 0,22,il che significa che Capella avrebbe un'abbondanza di metalli corrispondente a circa il 63% di quella solare.

Una misurazione più recente della metallicità di Capella si deve a Fuhrmann (2011), che riporta un valore molto di elevato di [Fe/H], pari a+0,05 ± 0,08,che equivale a un'abbondanza di metalli pari al 112% di quella solare[14].

Un altro indizio sulla composizione chimica di Capella potrebbe derivare dalla probabile appartenenza della stella alla Corrente delle Iadi[30]:infatti, essendo le stelle della Corrente nate dalla medesimanube molecolare,esse dovrebbero avere metallicità simili. Tuttavia non c'è accordo fra i valori della metallicità media delle stelle della corrente riportati in letteratura. Zhao e colleghi (2009) stimano un valore di [Fe/H] = −0,09 ± 17[31],pari all'85% della metallicità solare, mentre Fuhrmann (2011) ipotizza un valore di+0,07 ± 0,08,molto vicino a quello da lui misurato per Capella[79].

Torres e colleghi (2015) hanno studiato l'abbondanza di 22elementi chimicinelleatmosferedelle due componenti principali del sistema, trovando valori vicini a quelli riscontrabili nel Sole. In particolare, l'abbondanza diferroè risultata essere [Fe/H] = −0,04 ± 6, cioè circa 91% di quella solare, in discreto accordo con le misurazioni di Fuhrmann (2011)[5].

Emissione di raggi X

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Lospettrodella calda corona di Capella mostra numeroselinee di emissionedi atomi altamente ionizzati. Lo spettro può essere interpretato come originato dalla somma delle emissioni del plasma scaldato a 3 milioni di K (blu) e di plasma scaldato a 18 milioni di K (rosso). Fonte:ESA.

L'identificazione, seppur con un certo grado di incertezza, di Capella quale sorgente diraggi Xrisale ai primianni sessanta,quando, il 20 settembre 1962 e il 15 marzo 1963, furono lanciati due razzi di tipoAerobee-Hii quali rilevarono una fonte di raggi X all'ascensione retta05h09me alladeclinazione+46°[80].

L'identificazione certa dell'emissione X della stella avvenne il 5 aprile 1974[81],quando un sensore montato su un razzo captò per 133 secondi la radiazione X proveniente da Capella con un'energia di0,2–1,6keV.La luminosità dei raggi X (LX) fu misurata in ~1024W,un valore 10 000 volte superiore rispetto a quella solare in questa lunghezza d'onda[81].Si trattava della prima identificazione certa di una sorgente di raggi X con una stella.

I raggi X sono sicuramente originati da unacoronache raggiunge una temperatura di parecchi milioni di gradi, tuttavia capire se i raggi X provenissero da Capella A o da Capella B o da entrambe si è rivelato particolarmente complicato. Linsky e colleghi (1998) hanno utilizzato ilGoddard High-Resolution Spectrometer(GHRS) del telescopio spaziale Hubble per studiare la linea spettrale delFexxia 135,4 nm (che compare quando la temperatura raggiunge i 10 milioni di K) e cercare di determinare il contributo delle due componenti di Capella al flusso di raggi X[82].È risultato che le due componenti contribuiscono in modo pressoché uguale al flusso a questa lunghezza d'onda, il che significa pertanto che entrambe possiedono una corona. Ilplasmadella corona non presentava grandi turbolenze, motivo per il quale Linsky e colleghi hanno ipotizzato un suo confinamentomagnetico[82].

Young e colleghi (2001), analizzando i dati raccolti daltelescopio spazialeFUSE,e in particolare la riga spettrale del Fexviiia 97,4 nm (che compare quando la temperatura raggiunge i 6,3 milioni di K), suggeriscono che a tale lunghezza d'onda il flusso di raggi X provenga per il 75% dalla primaria[83].

Ishibashi e colleghi (2006) hanno studiato i dati inviati dal telescopio a raggi XChandrasulle righe di emissione del ferro, delsilicio,dell'ossigenoe di altri elementi, che compaiono a temperature comprese fra i 2 e i 10 milioni di kelvin. Il risultato degli studi dimostra che in questo range di temperature è la primaria a contribuire in maggior misura al flusso totale di raggi X, sebbene a temperature superiori ai 10 milioni di K diventi importante anche il contributo della secondaria[84].

La dominanza della primaria nel flusso dei raggi X è particolarmente interessante anche in considerazione del fatto che invece nella banda dell'ultravioletto è la secondaria a contribuire in maggior misura[85].

Lo studio del flusso di raggi X, condotto sul lungo periodo (1 anno) attraverso i telescopi spaziali Chandra eXMM-Newton,ne hanno messo in evidenza una relativa costanza, mostrando una variazione di circa il 3%, confermata anche dalle variazioni misurate sul breve periodo (secondi e minuti). Ciò permette di concludere che i raggi X sono originati all'interno di una corona stabile e non a partire da fenomeni violenti come iflare[86].Il picco di emissione della radiazione X corrisponde a una temperatura del plasma di 6-8 milioni di K, anche se un certo contributo è presente sia a temperature inferiori (particolarmente significativo quello a 2 milioni di K) sia a temperature di gran lunga maggiori (fino a 30 milioni di K)[86].È stato ipotizzato che queste differenze corrispondano alle diverse temperature possedute dagli anelli di plasma magneticamente confinati che formano la corona delle due componenti principali di Capella[86].

Il cielo visto da Capella

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Un ipotetico osservatore situato su un eventuale pianeta in orbita attorno a una delle componenti principali di Capella vedrebbe il cielo leggermente diverso da quello osservabile sulla Terra: questo perché le distanze dal sistema solare di molte delle stelle più brillanti visibili dal nostro pianeta differiscono in maniera sostanziale rispetto a quelle che le separano da Capella.

Il cielo visto dal baricentro del sistema di Capella, nei pressi della coppia AB. Il Sole, evidenziato dalla freccine rosse, apparirebbe come una stellina di sesta magnitudine, nei pressi della coda dello Scorpione.Celestia.

Sirionon sarebbe la stella più luminosa del cielo visto da Capella, in quanto, trovandosi a una distanza di 40 anni luce, apparirebbe di magnitudine +1,92[87];la stella più brillante sarebbe dunqueCanopo,con una magnitudine di −0,55, segueAldebaran,che a 37 anni luce da Capella avrebbe una magnitudine di −0,4[87].La terza stella più brillante sarebbe anche la seconda più vicina in assoluto al sistema di Capella, ovveroλ Aurigae,una stellasimile al Soleche, ad appena 4,6 anni luce, brillerebbe con una magnitudine −0,07. AncheCastore,che si trova a 25 anni luce da Capella, sarebbe sensibilmente più luminosa che vista dalla Terra, e con una magnitudine di 0,07 sarebbe più brillante delle lontanesupergigantidiOrione,RigeleBetelgeuse.Vega,come Sirio, perderebbe molto della sua luminosità rispetto alla visione terrestre, in quanto la sua distanza è quasi il doppio (50 anni luce) e la sua magnitudine sarebbe +1,57[87].Oltre una magnitudine più debole che vista dalla Terra sarebbe ancheArturo(+1,10), distante 62 anni luce da Capella[87].

IlSoleinvece sarebbe al limite della visibilità aocchio nudo:di magnitudine +5,4, sarebbe visibile tra lacostellazione dell'Altaree la coda delloScorpione,non lontano daSargas[87][N 3].

Visto da un ipotetico pianeta attorno alla componente C del sistema di Capella, il cielo sarebbe dominato dalla coppia di giganti gialle, che a10 000 UAdi distanza non sarebbero distinguibili a occhio nudo l'una dall'altra e brillerebbero di magnitudine −12,6, luminosità paragonabile a quella dellaLuna pienavista dalla Terra[N 4].

Dalla più debole delle due nane rosse, Capella D, la maggiore delle due nane rosse, trovandosi ad appena 48 UA, apparirebbe come un brillante astro di magnitudine di −14,2[N 3].

Abitabilità del sistema

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Lo stesso argomento in dettaglio:Abitabilità planetaria.

Nell'epoca attuale, un ipoteticopianetaorbitante intorno alla coppia A-B dovrebbe trovarsi all'interno di una fascia (zona abitabile) distante 12,5 UA dalbaricentrodel sistema perché possano verificarsi, sulla sua superficie, le condizioni adatte perché l'acquapossa esistere allo statoliquido;tuttavia, quando le due stelle si trovavano nella sequenza principale, tale fascia ricadeva in una regione di spazio molto più vicina al baricentro rispetto a ora[8],dato che uscendo dalla sequenza principale le due componenti hanno aumentato in modo considerevole la loro luminosità.

Invece, come si è visto, le componenti C e D del sistema hanno davanti a loro un tempo enormemente più lungo di permanenza nella sequenza principale, e nonostante l'abitabilità dei pianeti attorno alle nane rossepossa essere compromessa da diversi fattori che caratterizzano tali sistemi, quali larotazione sincronadel pianeta e ibrillamentiche tipicamente coinvolgono questo tipo di stelle, rimane comunque più probabile l'esistenza di un pianeta abitabile in orbita stabile attorno a una di queste due deboli stelle piuttosto che attorno a una gigante gialla. La componente C, di classe M2, ha una zona abitabile centrata attorno a 0,11 UA dalla stella; a questa distanza un pianeta simile alla Terra completerebbe la sua orbita in circa 24,4 giorni[8].Per avere acqua liquida, un pianeta simile alla Terra orbitante intorno alla componente D dovrebbe trovarsi a 0,022 UA dalla stella e completerebbe la sua orbita in 7,8 giorni[8].

Significato culturale

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I nomi di Capella e il loro significato

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Capella e i suoi immediati dintorni. Capella è la stella più brillante della fotografia mentre le tre stelle luminose in basso a destra sonoε,ζeη Aurigae.Esse formano unasterismodi forma triangolare chiamato neiPaesi anglosassonithe kids.ζ e η Aurigae, le stelle alla base del triangolo, sono soprannominatei capretti.

Il nomeCapelladeriva dallatinocon il significato di "capretta". Questo nome è riportato nellaletteratura latinaa partire dai primi decenni dell'età imperiale romana,in particolare ne fanno menzione ipoetiMarco ManilioeOvidioe lo scrittorePlinio il Vecchio[19].Tuttavia la consuetudine di assegnare alla stella il nome di "capra" risale almeno adArato di Soli,poeta grecoellenistavissuto tra ilIVe ilIII secolo a.C.,che nella sua operaFenomenidesigna la stella comeAἴξ, Aἰγός,àix, aigòs[N 5](si confronti col nome della stella ingreco moderno,Αίγα,Áiga,del medesimo significato); tale nome è riportato anche daClaudio Tolomeo,vissuto tra ilIe ilII secolo[88].

Inepoca medioevalela stella veniva chiamata anche con il nome diAlhajoth(scritto anche comeAlhaior,Althaiot,Alhaiset,Alhatod,Alhojet,Alanac,Alanat,Alioc), che è quasi certamente unadattamentodel suo nome inaraboالعيوق‎?,al-ʿAyyūq[89].Questo nome non ha un significato che possa in apparenza correlarsi logicamente con la stella[90](al-ʿAyyūqsignifica infatti "vanitoso", "damerino" ) ed è quindi probabile che si possa trattare dell'arabizzazionedel lemma grecoαἴξ[88].

Un altro nome arabo èﺍﻟﺮﺍﻛﺐ,al-Rākib,che significa "il Conducente" o "il Viaggiatore" o "il Cavaliere". Probabilmente questo nome è stato attribuito all'astro per la sua posizione molto settentrionale nel cielo che la fa apparire sopra le altre stelle luminose, quasi le conducesse[88],ma potrebbe anche essere giustificato dal fatto che la comparsa di Capella preannunciava il sorgere dellePleiadi,come la guida di unacarovanaprecedeva la sequela deidromedarimontati o da soma. A tal proposito un ulteriore nome arabo è infattiالهادي,al-Hādī,"la Guida", un termine col quale, già in epocapreislamica,era indicato l'apripista delle carovane. Il suo compito era quello di dare il ritmo agli animali, intonando versi poetici inmetrorajaz.L'insieme degli animali in fila indiana era identificato con le Pleiadi (in antichità chiamate dagli abitanti dellapenisola arabica"le sette sorelle" ), che in passato da quella regione sorgevano quasi contemporaneamente a Capella, come ora accade per gli osservatori posti a 40° N[91].

Nellaastronomia cinesetradizionale, Capella faceva parte di un asterismo chiamato ngũ xa (Ngũ xaSWŭ chē,"i cinque cocchi" ), formato, oltre che da Capella, daβ,ιeθ Aurigae,nonché daβ Tauri[92][93].Poiché Capella era la seconda stella dell'asterismo, era chiamata ngũ xa nhị (Ngũ xa nhịSWŭ chē èr) che significa "secondo dei cinque cocchi"[94].La relazione fra il cocchio cinese e l'Auriga occidentale è singolare, ma forse casuale perché probabilmente il nome cinese fa riferimento al cocchio deiCinque Imperatori[88].

Capella viene chiamataColcainquechua[95]eHoku-leiinhawaiiano,che significa "stella-ghirlanda"[96].Presso ibeduinidelNegeve delSinaiCapella è nominataal-ʿAyyūq al-Thurayyā,cioè "Capella delle Pleiadi", dato il ruolo da essa giocato nell'individuazione di questoammassodi stelle[97],posto nella vicinacostellazione del Toro.

Mitologia

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Data la sua grande luminosità, Capella ha attirato l'attenzione su di sé fin dai tempi più remoti. Risale probabilmente aiBabilonesila rappresentazione della costellazione dell'Auriga come un cocchiere con una capra sulle spalle[98];ciò costituisce una prova che molte delle costellazioni riconosciute nellaGrecia classicahanno un'originemesopotamica.All'interno di questa costellazione, Capella ha avuto un ruolo preminente: era per gliaccadiciDil‑gan I‑ku,la "Messaggera della Luce", oDil‑gan Babili,la "stella Patrona di Babilonia"[98];presso gliAssiriera invece conosciuta comeI‑ku,"la Conducente". Questi titoli derivavano dal fatto che in ambito babilonese l'inizio dell'anno veniva calcolato sulla base della posizione di Capella in relazione a quella dellaLunail giorno dell'equinozioprimaverile.Poiché, a causa dellaprecessione degli equinozi,prima del 1730 a.C. la primavera cominciava quando il Sole entrava nella costellazione del Toro, Capella era chiamata anche la "stella diMardūk",essendo questa divinità associata al toro a causa della sua grande potenza[95].In particolare l'associazione con Mardūk in quanto dio delle tempeste, riscontrata in varie iscrizioni incuneiforme,è un altro carattere che accomuna la mitologia babilonese a quellegrecaeromana,che associarono la stella aZeus-Giove.Ad esempio, Arato neiFenomenila associa alle tempeste marine[N 5],come anche Manilio, Ovidio e Plinio il Vecchio, i quali ripresero il poeta ellenista[95].

Pierre Julien,Amaltea e la capra di Giove.Parigi,museo del Louvre

Gliantichi Egiziprobabilmente la identificavano con il dioPtah:si suppone che essa venisse osservata mentre tramontava da un tempio dedicato a questo dio nel 1700 a.C. aKarnak,pressoTebe[95].In unozodiacorinvenuto aDenderaCapella è raffigurata come un gattomummificatocon una figura maschile coronata con piume nella mano aperta[95].

Nellamitologia indù,Capella rappresentava ilBrahma Ridaya,cioè il cuore diBrahmā,il dio creatore dell'induismo.La stella chiamata nelṚgvedaĀryamanoAiryamanpotrebbe essere proprio Capella oArturo[95].

Già in Arato Capella è stata identificata conAmaltea,la capra che allattò Zeus sulmonte IdaaCreta[N 6].Zeus era stato lì nascosto dalla madreReaper sfuggire al padreCrono,il quale divorava tutti i suoi figli neonati per evitare di essere spodestato da uno di loro, come aveva predetto un oracolo. Diventato re degli dei, Zeus, per ringraziare Amaltea, diede un potere alle sue corna: il possessore avrebbe potuto ottenere tutto ciò che desiderasse; da qui la leggenda delcorno dell'abbondanza,ocornu copiae,detto ancheCorno di Amaltea.Alla morte della capra, Zeus la pose, insieme ai suoi capretti, tra gli astri del cielo: essa divenne così Capella, mentre i due suoi capretti divennero ζ e η Aurigae,i capretti[95].Secondo un'altra versione delmito,Amaltea era unaninfache allattò il dio bambino con latte di capra, assieme a sua sorellaMelissa,che invece lo nutrì con miele. In un'ulteriore versione, Amaltea e Melissa sono sostituite daAdrasteae daIda,figlie del re di CretaMelisseo[95].Capella è stata a volte identificata anche con una delle corna della capra che allattava Zeus fanciullo, rotta dal dio mentre giocava con lei e trasferita in cielo come Cornucopia[95].

Inastrologia,si crede che Capella porti ricchezza e onori civili e militari[95].Nel Medioevo Capella è una delle 15stelle fisse beheniane,associata allozaffiroquale pietra preziosa, e allamenta,allamandragorae altimoquale pianta.Agrippa von Nettesheimriporta il suo segnocabalisticoe il nome diHircus(termine latino percapra)[99][100].

Nella finzione

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Lo stesso argomento in dettaglio:Stelle e sistemi planetari nella fantascienza.

Data la sua luminosità, Capella è sfruttata come ambientazione in varie opere difantascienza.Tra i vari romanzi,Gli esiliati di Capella(Os Exilados da Capela,1949), dello spiritualistabrasilianoEdgard Armond,in cui alcuni nativi di un pianeta orbitante intorno a Capella, a causa di una loro caduta morale, rinascono sulla Terra in un'epocapreistoricae aiutano gli uomini aevolversi;in seguito al loro aiuto nascono le prime civiltà, reali o mitiche, come quellaegiziana,cinese,indianae quella diAtlantide[101].Un altro romanzo èFanteria dello spazio(Starship Troopers,1960) diRobert A. Heinlein,nel quale la distanza tra il Sole e Capella è usata per illustrare la velocità cui viaggiano le navi interstellari[102].Nel romanzo breve diJames Tiptree Jr.Torna a casa, mamma(1968) alcuni alieni provenienti da Capella sbarcano sulla Terra; fra gli alieni i ruoli sessuali sono rovesciati: le donne sono molto più alte degli uomini e li usano come schiavi e oggetti sessuali[103].InCrociata spaziale(Emphyrio,1969), un libro diJack Vance,parte dell'azione si svolge suCapella VoMaastricht,dove il protagonista Ghyl Tarvoke è abbandonato in una regione remota da pirati spaziali; il cielo di Maastricht è di un azzurro intenso e soffice e Capella appare nel cielo come circondata da una zona di pallido chiarore[104].Crociata spazialeè uno dei tre libri in cui Jack Vance si impegna maggiormente nella costruzione di un pianeta immaginario[105].Inoltre il libro dello scrittoreJames GunnProgetto Stelle(The Listeners,1972) ha come tema principale un messaggio radio ricevuto da Capella[106].Il romanzo "Oltre Capella" (Beyond Capella,1970) di John Rackam (pseudonimo usato dallo scrittore britannico John T. Phillifent) è stato pubblicato da Mondadori nella collanaUraniaal n. 574, uscito il 05/09/1971. Nel romanzoIl diario segreto di Phileas Foggdello scrittorePhilip José Farmer,pubblicato nel 1973 e ispirato a una lettura alternativa degli eventi diIl giro del mondo in 80 giornidiJules Verne,Capella è il luogo d'origine di una delle due razze aliene che si combattono sulla Terra in uno scontro mortale; l'altra proviene dalla costellazione dell'Eridanoe a quest'ultima appartiene il protagonista Phileas Fogg.[107][108]

La nave USS Capella (AK-13) tra il 1922 e il 1924

Capella è menzionata anche nellaserie televisiva originale diStar Trek,nelterzo episodio della seconda stagioneintitolatoUna prigione per Kirk e Co.(1967), dove l'azione è ambientata sul pianetaCapella IV[109].Non mancano riferimenti anche nell'Universo Marvel(1968), in particolare per quanto riguarda gli alieniBadoon,che vivono in due pianeti orbitanti attorno a Capella. Questa razza è degna di nota in quanto nella sua storia è andata incontro a unoscisma di generein due società separate, per cui gli individui di sesso maschile, che vanno a formare lafratellanza di Badoon,vivono nel pianetaMoord[110],mentre le femmine, organizzate in unasorellanza,vivono suLotiara[111](Capella II[110]).

Capella compare anche nelmedia franchiseBattleTeche in alcunivideogiochiqualiFrontier: Elite II(1993),Escape Velocity(1996) eDescent: Freespace 2(1999).

NelmangaSaint Seiyac'è un personaggio dal nomeCapella,unsilver saintappartenente alla costellazione dell'Auriga; questi utilizza come arma due dischi formati dalle ruote del carro (che compone il totem dell'armatura, ovvero la forma ispirata alla costellazione di riferimento).

Eponimia

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Il nome della stella è stato utilizzato:

Note

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Note al testo
  1. ^Una declinazione di 46° N equivale a una distanza angolare dalpolo nord celestedi 44°; il che equivale a dire che a nord del 44° N l'oggetto si presenta circumpolare, mentre a sud del 44° S l'oggetto non sorge mai.
  2. ^Ovvero la velocità di rotazione all'equatore moltiplicata per il seno dell'angolo di inclinazione dell'asse di rotazione rispetto al piano della nostra visuale.
  3. ^abNota la distanza e la magnitudine assoluta, la magnitudine apparente è data dalla formula:
    ,
    doveè la distanza dell'oggetto espressa in parsec.
  4. ^La magnitudine apparente di A e B a 10 000 UA è rispettivamente di −11,83 e −11,96 (da magnitudine e distanza): la magnitudine combinata delle due componenti può essere calcolata con la seguente formula:
    doveè la magnitudine combinata eela magnitudine delle due componenti. Cfr.Magnitude Arithmetic,suWeekly Topic,Caglow.URL consultato il 27 febbraio 2013(archiviato dall'url originaleil 1º febbraio 2012).
  5. ^abIl testo greco riporta:
    (GRC)

    «[...]Εἰ δέ τοι Ἡνίοχόν τε καὶ ἀστέρας Ἡνιόχοιο
    σκέπτεσθαι δοκέοι, καὶ τοι φάτις ἤλυθεν Αἰγὸς
    αὐτῆς ἠδ' Ἐρίφων, οἵ τ' εἰν ἁλὶ πορφυρούσηι
    πολλάκις ἐσκέψαντο κεδαιομένους ἀνθρώπους    [...]»

    (IT)

    «[...] Ma se ti sembra opportuno considerare l'Auriga e le sue stelle
    e se ti è giunta la fama proprio della Capra [Capella]
    e dei Capretti, che spesso hanno visto gli uomini
    rovesciarsi nell'oscurità del mare [...]»

    (Arato,Fenomeni,vv. 156-159)
  6. ^Il testo greco riporta:
    (GRC)

    «[...]σκαιῶι δ' ἐπελήλαται ὤμωι
    Αἲξ ἱερή, τὴν μέν τε λόγος Διὶ μαζὸν ἐπισχεῖν·
    Ὠλενίην δέ μιν Αἶγα Διὸς καλέουσ' ὑποφῆται.    [...]»

    (IT)

    «[...] ma sulla sua spalla sinistra si distende
    la Capra sacra, che, come leggenda vuole, ha dato il seno a Zeus.
    I sacerdoti di Zeus la chiamano Capra Olenia. [...]»

    (Arato,Fenomeni,vv. 162-164)

    Capella è qui chiamataCapra Olenia,in riferimento al mito diOleno,figlio diEfestoe di Aglae e padre delle ninfe Amaltea,Eliceed Ege; Arato neiFenomeniidentifica però Amaltea non con la ninfa ma con la capra stessa che allattò Zeus.

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Bibliografia

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Testi generici

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Sulle stelle

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Carte celesti

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Voci correlate

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Voci generiche

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Posizione

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Liste

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Altri progetti

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