Algol

Rodolfo Calanca

Algol, la testa della Medusa

La nascita dell’astrofisica è indubbiamente legata alla pubblicazione di un lavoro quasi sconosciuto, risalente al 1671, del galileiano Geminiano Montanari, astronomo e fisico di grande levatura.

Infatti, il suo discorso Sopra la sparizione d’alcune Stelle et altre novità celesti, uscito nelle Prose de’ Signori Accademici Gelati di Bologna, è uno dei primi contributi originali allo studio delle stelle variabili.

Nell’introduzione, Montanari avverte che parlerà di filosofia astronomica, intendendo, nel linguaggio del suo tempo, la fisica degli astri. Inoltre egli sosterrà la tesi di una “varia instabilità del firmamento”, nel quale sono contenute numerose stelle che, dopo brevi apparizioni, sono per sempre sparite. Egli cita il caso della “nova” di Tycho del 1572, esempio paradigmatico della mutabilità del cielo, in evidente contrasto con le opinioni degli aristotelici che collocano questi fenomeni “negli spazi sublunari”. Non solo, gli stessi aristotelici esigono prove di stelle che spariscono per poi riapparire dopo un certo tempo: Montanari, con questo suo scritto, intende fornire tali prove. Un primo caso è in due stelle della poppa della Nave, che gli antichi cataloghi riportano di 2^a magnitudine ma che al tempo delle sue ultime osservazioni erano apparse appena visibili al cannocchiale. Egli cita oltre una decina di altre stelle che talora sembrano “agonizzare” per poi cominciare a “riaccendersi”. In particolare egli afferma di aver seguito con attenzione, dal 1667 al 1670, la stella più brillante della testa della Medusa, Algol, e ha potuto vedere che solo a “vicende” essa possiede “i più chiari splendori” con variazioni fra la quarta e la seconda magnitudine.

Algol, la stella β Persei nell’atlante del Bayer, variabile molto studiata dagli astronomi moderni, il cui nome è la traduzione araba della Testa di Medusa, è citata nell’Almagesto di Tolomeo del II° secolo d.C. ma era nota anche agli ebrei con il nome di “testa di Satana”.

Montanari confessa che non ha elementi sufficienti per dare una spiegazione della sua variabilità. La cosa più onesta, egli dice, è “proferire humilmente non lo so”.

Le osservazioni di Algol, eseguite da Montanari, trovarono conferma negli studi successivi di F. Maraldi e del polacco J. Palitzch ma, per molti decenni, sulla sua natura non si fecero progressi.

Nel 1781, a York nel nord dell’Inghilterra, due giovani appassionati di astronomia, Edward Pigott (1753-1825) ed il sordomuto John Goodricke (1764-1786) ripresero lo studio di alcune stelle variabili e misero a punto la tecnica della luminosità comparata per la stima delle magnitudini, fondata sulla sequenza di stelle ordinate secondo una precisa scala di luminosità. Nel corso delle loro ricerche esaminarono alcune variabili già note, tra le quali Mira e Algol. In particolare, Algol riservò loro una sorpresa: il 7 novembre 1782 era apparsa di 2^a magnitudine ma, la notte del 12 dello stesso mese, percepirono una sua riduzione di ben 2 classi di luminosità. Iniziarono allora una serrata sorveglianza della variabile e la loro perseveranza fu premiata il 28 dicembre, quando la videro passare dalla 4^a alla 2^a magnitudine. Incitati da questo successo, decisero di determinare la periodicità dei suoi mutamenti di splendore, proseguendo instancabilmente le osservazioni fino al mese di aprile dell’anno successivo, quando pervennero alla conclusione che Algol mostrava un periodo di circa 69 ore.

Pigott fornì in breve tempo una descrizione sostanzialmente corretta della sua variabilità: “…causata da un corpo planetario, di dimensioni pari alla metà della stella, che orbitando intorno ad essa, a volte parzialmente la occulta”.

In seguito abbandonò la giusta spiegazione del “pianeta occultante” a favore dell’ipotesi delle macchie oscure, analoghe alle macchie solari, che ne costellerebbero la superficie. Formulata già nel 1667 da Ismael Boulliau (1605-1694), essa attribuiva le variazioni di luminosità alla rotazione dell’astro, il quale periodicamente presenta le sue regioni oscure in direzione della Terra.

Pigott e Goodricke preferirono tornare alla vecchie idee di Boulliau perché sembravano spiegare in modo coerente le variazioni di luminosità di altre tre stelle variabili a breve periodo da loro scoperte: β Lyrae, δ Cephei e la η Aquilae. Sappiamo ora che le ultime due appartengono alla classe delle cefeidi, la cui curva di luce presenta un rapido aumento di luminosità seguito da una lenta riduzione.

La morte di Goodricke, avvenuta per malattia nel 1786, pose fine al loro fruttuoso sodalizio e, dopo di loro, lo studio delle stelle variabili conobbe un lungo periodo di stasi.

Solamente un secolo più tardi, nel 1889, l’idea del “pianeta occultante” di Pigott e Goodricke, applicata ad Algol, ricevette una conferma conclusiva dalle osservazioni spettroscopiche di Vogel all’Osservatorio di Potsdam: Algol era il prototipo di una classe di stelle variabili subito denominate binarie ad eclisse.