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Aggiornato il 03/03/2023
SN 1054
La SN 1054 (Supernova del Granchio) è una supernova che fu osservata dalla Terra nella costellazione del Toro a partire dal 4 luglio 1054, calendario giuliano, e rimase visibile fino a circa il 6 aprile 1056.
Resoconti storici:
La SN 1054 è una delle otto supernove nella Via Lattea che possono essere identificate perché sono sopravvissute testimonianze scritte che descrivono l'esplosione. Nel diciannovesimo secolo, gli astronomi iniziarono a interessarsi ai documenti storici, ed hanno compilato ed esaminato i documenti come parte della loro ricerca sulle recenti novae, comete e successivamente, le supernove.
I primi a tentare una raccolta sistematica di documenti dalla Cina furono i Biot, padre e figlio. Nel 1843, il sinologo Édouard Biot tradusse per suo padre, l'astronomo Jean-Baptiste Biot, passaggi dal trattato astronomico dell'enciclopedia cinese di 348 volumi, il Wenxian Tongkao di Ma-Twan-Lin.
Quasi 80 anni dopo, nel 1921, Knut Lundmark intraprese uno sforzo simile basato su un maggior numero di fonti. Nel 1942, Jan Oort, convinto che la Nebulosa del Granchio fosse la "stella ospite" del 1054 descritta dai cinesi, chiese al sinologo J.J.L. Duyvendak di aiutarlo a compilare nuove prove sull'osservazione dell'evento.
CINA:
L'osservazione della ''stella ospite'' del 1054 avvenne durante il regno dell'imperatore Renzong della dinastia Song (960–1279). L'anno in questione è registrato nei documenti cinesi come "il primo anno dell'era Zhihe". Zhihe era un nome dell'era utilizzato durante il regno dell'imperatore Renzong e corrisponde agli anni 1054-1056, quindi il primo anno dell'era Zhihe corrisponde all'anno 1054.
Alcuni dei resoconti cinesi sono ben conservati e dettagliati. I resoconti più antichi e dettagliati provengono da Song Huiyao e Song Shi, opere storiografiche di cui il testo esistente è stato redatto forse entro pochi decenni dall'evento. Ci sono anche alcuni documenti successivi, redatti nel XIII secolo, che non sono necessariamente indipendenti da quelli più antichi. Tre resoconti sono apparentemente correlati perché descrivono la distanza angolare dalla ''stella ospite'' a Zeta Tauri come "forse a diversi centimetri di distanza", ma sono in apparente disaccordo sulla data di apparizione della stella. I due più grandi menzionano il giorno jichou 己丑, ma il terzo, Xu Zizhi Tongjian Changbian, il giorno yichou 乙丑. Questi termini si riferiscono ai cicli cinesi di sessanta giorni, corrispondente ai numeri 26 e 2 del ciclo, che corrisponde, nel contesto in cui sono citati, rispettivamente al 4 luglio e al 10 giugno. Poiché la redazione della terza fonte è di data notevolmente posteriore (1280) e i due caratteri sono simili, ciò si spiega facilmente come un errore di trascrizione, essendo la data storica jichou 己丑, 4 luglio 1054.
La descrizione della posizione della ''stella ospite'' come "a sud-est di Tianguan, forse a diversi centimetri di distanza" ha lasciato perplessi gli astronomi moderni, perché la Nebulosa del Granchio non si trova a sud-est, ma a nord-ovest di Zeta Tauri.
La durata della visibilità è menzionata esplicitamente nel capitolo 12 del Song Shi e, in modo leggermente meno accurato, in Song Huiyao. L'ultimo avvistamento risale al 6 aprile 1056, dopo un periodo di visibilità totale di 642 giorni. Questa durata è supportata dal Song Shi. Il Song Huiyao, al contrario, menziona una visibilità della guest star di soli 23 giorni, ma questo dopo aver menzionato la visibilità durante il giorno. Questo periodo di 23 giorni vale con ogni probabilità solo per la visibilità durante il giorno, che naturalmente era molto più breve.
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Il Song Huiyao (letteralmente "raccolta di importanti documenti della dinastia Song") copre il periodo dal 960 dC al 1220 dC:
'' Era Zhihe, primo anno, settimo mese lunare, 22° giorno. [...] Yang Weide dichiarò: Osservo umilmente che è apparsa una stella ospite; sopra la stella c'è un tenue bagliore giallo. Se si esamina la divinazione riguardante l'Imperatore, l'interpretazione [della presenza di questa nuova stella] è il seguente: Il fatto che la stella non abbia superato Bi e che il suo splendore deve rappresentare una persona di grande valore. Chiedo che l'Ufficio di Storiografia ne sia informato. Tutti i funzionari si congratularono con l'Imperatore, che ordinò che le sue congratulazioni fossero [inviate] inoltrate all'Ufficio di Storiografia. Primo anno dell'era di Jiayou, terzo mese lunare, il direttore del L'ufficio astronomico ha detto: La stella ospite è scomparsa, il che significa la partenza dell'ospite [che rappresenta]. In precedenza, durante il primo anno dell'era Zhihe, durante il quinto mese lunare, era apparsa all'alba, nella direzione dell'est, sotto la sorveglianza di Tiānguān (天關, Zeta Tauri). Era stata vista alla luce del giorno, come Venere. Aveva raggi che provenivano da tutte le direzioni, e il suo colore era bianco rossastro. Complessivamente visibile per 23 giorni ''.
Il Song Shi è la cronaca ufficiale della dinastia Song. Il capitolo 12 menziona la stella ospite, non la sua apparizione ma piuttosto il momento della sua scomparsa. La voce corrispondente datata 6 aprile 1056 indica:
'' Era Jiayou, primo anno, terzo mese lunare, giorno xinwei, il direttore dell'Ufficio di Astronomia riferì durante il quinto mese lunare del primo anno dell'era Zhihe, una stella ospite era apparsa all'alba, in direzione est, sotto la sorveglianza di Tianguan. Ora è scomparsa ''.
Nel capitolo 56 ("Trattato astronomico") dello stesso documento, la stella ospite viene nuovamente menzionata in un capitolo dedicato a questo tipo di fenomeno, questa volta incentrato sul suo aspetto:
'' Era Zhihe del regno, primo anno, quinto mese lunare, giorno jichou . Una stella ospite è apparsa a sud-est di Tianguan, forse a diversi centimetri di distanza. Dopo un anno o più, è gradualmente scomparsa ''.
Altri testi sono di epoche successive e riportano pressoché i soliti fatti, usando questi come fonte.
GIAPPONE:
Il documento più antico e dettagliato dell'evento in Giappone si trova nel Meigetsuki, cioè il diario di Fujiwara no Teika (1162–1241), poeta e cortigiano, poi esistono altri due documenti giapponesi, presumibilmente dipendenti dal Meigetsuki :
- L'Ichidai Yoki del XIV secolo: La descrizione è molto simile al Meigetsuki, omettendo diversi dettagli (l'ora dell'apparizione e forse parti errate del mese lunare). Il breve testo contiene anche molti errori tipografici.
- Il Dainihonshi del XVII secolo, contenente pochissime informazioni: La brevità contrasta con le descrizioni più dettagliate delle "stelle ospiti" (supernove) del 1006 e del 1181.
Il Meigetsuki colloca l'evento nella quarta luna, cioè un mese prima rispetto ai testi cinesi. Qualunque sia la data esatta durante questo mese, sembra esserci una contraddizione tra questo periodo e l'osservazione della ''stella ospite'': la stella era vicina al Sole, rendendo impossibile l'osservazione diurna e notturna. La visibilità diurna descritta dai testi cinesi è quindi convalidata dai documenti giapponesi ed è coerente con un periodo di visibilità moderata, il che implica che il periodo di visibilità diurna della stella ospite era molto breve. Al contrario, il giorno del ciclo indicato nei documenti cinesi è compatibile con i mesi che indicano, rafforzando l'idea che il mese sul documento giapponese non sia corretto. Lo studio di altre supernove medievali (SN 1006 e SN 1181) rivela una vicinanza nelle date di scoperta di una stella ospite in Cina e Giappone, anche se chiaramente basata su fonti diverse.
L'interesse di Fujiwara no Teika per la ''stella ospite'' sembra essere arrivato casualmente durante l'osservazione di una cometa nel dicembre 1230, che lo ha spinto a cercare prove di ''stelle ospiti'' del passato, tra le quali SN 1054 (così come SN 1006 e SN 1181, le altre due supernove storiche dell'inizio del secondo millennio). La voce relativa alla SN 1054 può essere tradotta come:
'' Era Tengi dell'imperatore Go-Reizei, secondo anno, quarto mese lunare, dopo il periodo medio di dieci giorni. A chou [un termine cinese per l'1-3 del mattino], una stella ospite è apparsa nei gradi delle dimore lunari di Zuixi e Shen. È stata vista in direzione est ed è emersa dalla stella Tianguan. Era grande come Giove ''.
La fonte utilizzata da Fujiwara no Teika è la documentazione di Yasutoshi Abe (medico di Onmyōdō), ma sembra essersi basata, per tutti gli eventi astronomici da lui registrati, su documenti di origine giapponese. La data che fornisce è anteriore alla terza parte di dieci giorni del mese lunare menzionato, che corrisponde al periodo compreso tra il 30 maggio e l'8 giugno 1054 del calendario giuliano, che è di circa un mese precedente alla documentazione cinese. Questa differenza è solitamente attribuita a un errore nei mesi lunari (quarto e quinto posto). La posizione della ''stella ospite'', chiaramente a cavallo delle dimore lunari Shen e Zuixi, corrisponde a ciò che ci si aspetterebbe da una stella che appare nelle immediate vicinanze di Tianguan.
MEDIO-ORIENTE:
È stato trovato un solo resoconto arabo riguardante la SN 1054. Questo racconto, scoperto nel 1978, è quello di un medico cristiano nestoriano, Ibn Butlan, trascritto nell'Uyun al-Anba, un libro sulle biografie dettagliate dei medici nel mondo islamico compilato da Ibn Abi Usaybi'a (1194-1270) nella metà del XIII secolo. Questa è una traduzione del brano in questione:
'' Ho copiato la seguente testimonianza scritta a mano [quella di Ibn Butlan]. Dichiarò: Una delle famose epidemie del nostro tempo si è verificata quando una stella spettacolare è apparsa in [la stella dello zodiaco] Gemelli, nell'anno 446 AH [del calendario musulmano]. Nell'autunno di quell'anno, quattordicimila persone furono sepolte a Costantinopoli. Poi, a metà dell'estate del 447, morì la maggior parte della gente di Fostat e tutti gli stranieri. Egli [Ibn Butlan] continua: Mentre questa stella spettacolare è apparsa nel segno dei Gemelli [...] ha causato l'epidemia a Fostat a causa del basso livello del Nilo quando è apparsa nel 445 ".
I tre anni citati (445, 446, 447 AH) si riferiscono rispettivamente a: 23 aprile 1053 – 11 aprile 1054, 12 aprile 1054 – 1 aprile 1055, e 2 aprile 1055 – 20 marzo 1056. anno di comparsa della stella, annunciato prima come 446, poi 445. Questo problema è risolto leggendo altre voci nel libro, che specificano in modo abbastanza esplicito che il Nilo era basso nel 446. Quest'anno del calendario musulmano decorreva dal 12 aprile 1054 al 1 aprile 1055, che è compatibile con l'apparizione della stella nel luglio 1054, in quanto la sua posizione (certamente piuttosto vaga), è nel segno zodiacale astrologico dei Gemelli (che, a causa della precessione assiale, copre la parte orientale della costellazione astronomica del Toro). La data dell'evento nel 446 è più difficile da determinare, ma il riferimento al livello del Nilo si riferisce al periodo che precede la sua piena annuale, che avviene durante l'estate.
EUROPA:
Dal 1980, diversi documenti europei sono stati identificati come possibili osservazioni della supernova.
La prima proposta del genere è stata avanzata nel 1980 da Umberto Dall'Olmo (1925-1980). Il seguente passaggio che riporta un avvistamento astronomico è tratto da un resoconto compilato da Jacobus Malvecius nel XV secolo:
'' E in quei giorni una stella di immensa luminosità apparve nel cerchio della Luna pochi giorni dopo la sua separazione dal Sole ''.
La data a cui si riferisce questo brano non è però esplicita e, attraverso il riferimento al terremoto di Brescia dell'11 aprile 1064, sembrerebbe dieci anni troppo tardi. Dall'Olmo suggerisce che ciò sia dovuto a un errore di trascrizione. Altra candidata è la Cronaca Rampona, proposta nel 1981, che però indica anche una data di diversi anni dopo l'evento, nel 1058 invece che nel 1054.
I documenti candidati europei sono imprecisi, soprattutto carenti in termini astronomici, probabilmente a causa del fatto che gli studiosi europei hanno perso molte delle abilità astronomiche dell'antichità.
Al contrario, i resoconti cinesi individuano entro un grado in cui si è verificata la supernova, oltre a quanto è durata e approssimativamente quanto è diventata luminosa.
NORD-AMERICA:
Due petroglifi dei nativi americani in Arizona mostrano una falce di luna situata accanto ad un cerchio che potrebbe rappresentare una stella. È stato proposto che questa potrebbe rappresentare una congiunzione tra la luna e la supernova, resa possibile dal fatto che, vista dalla Terra, la supernova si è verificata nel percorso dell'eclittica. La mattina del 5 luglio, la luna si trovava nelle immediate vicinanze della supernova, e questa vicinanza potrebbe essere stata rappresentata in questi dipinti. Questa teoria è compatibile con la datazione incerta di questi dipinti ma non può essere confermata.
La datazione dei dipinti è estremamente imprecisa (tra il X e il XII secolo), e solo uno di essi mostra la falce di luna con l'orientamento corretto rispetto alla supernova alla data dell'esplosione. Inoltre, questo tipo di disegno potrebbe ben rappresentare una vicinanza della luna con Venere o Giove.
Un'altra pittura più nota è stata ritrovata negli anni '70 nel sito del Chaco Canyon (New Messico), occupato intorno al 1000 dC dal popolo ancestrale dei Pueblo. Sul lato inferiore piatto di una sporgenza, è rappresentata una mano, sotto la quale c'è una falce di luna di fronte a una stella in basso a sinistra, poi sulla parete sotto il petroglifo c'è un disegno che potrebbe rappresentare il nucleo e la coda di una cometa. A parte il petroglifo, che potrebbe rappresentare la configurazione della luna e della supernova la mattina del 5 luglio 1054, questo periodo corrisponde all'apogeo della civiltà ancestrale dei Pueblo. Sembra possibile proporre un'interpretazione dell'altro petroglifo, che, se più recente dell'altro, potrebbe eventualmente corrispondere al passaggio della cometa di Halley nel 1066. Sebbene plausibile, questa interpretazione è impossibile da confermare e non spiega perché fosse rappresentata la supernova del 1054, piuttosto che la supernova del 1006, che era più luminosa e visibile anche a questa civiltà.
ABORIGENI-AUSTRALIA:
Gli aborigeni della regione intorno a Ooldea hanno trasmesso nella tradizione orale un resoconto dettagliato della loro mitologia della costellazione di Orione e delle Pleiadi. L'antropologa Daisy Bates è stata la prima a tentare di compilare registrazioni di questa storia. Il lavoro svolto da lei e da altri ha dimostrato che tutti i protagonisti della storia di Nyeeruna e degli Yugarilya corrispondono a singole stelle che coprono la regione intorno a Orione e alle Pleiadi, con l'eccezione di Baba, il padre dingo, che è uno dei maggiori protagonisti della storia e delle annuali rievocazioni del mito da parte della popolazione locale.
È stato suggerito da Leaman e Hamacher che la posizione solitamente assegnata a Baba dalla gente del posto (registrata da Bates come al "corno del toro") è più probabile che corrisponda alla SN 1054 piuttosto che a una debole stella di quella regione come β o ζ Tauri. Ciò è motivato dal riferimento a Baba "ritornato di nuovo al suo posto" dopo aver attaccato Nyeeruna che potrebbe riferirsi a una stella transitoria, nonché dal fatto che personaggi importanti del mito sono associati a stelle luminose. Tuttavia, Leaman e Hamacher chiariscono che non ci sono prove concrete a sostegno di questa interpretazione, che rimane speculativa.
Identificazione dei resti della supernova:
La Nebulosa del Granchio fu identificata come il residuo della supernova SN 1054 tra il 1921 e il 1942, dapprima speculativamente (anni '20), con qualche plausibilità nel 1939, e oltre ogni ragionevole dubbio da Jan Oort nel 1942.
Nel 1921, Carl Otto Lampland fu il primo ad annunciare di aver visto cambiamenti nella struttura della Nebulosa del Granchio. Questo annuncio è avvenuto in un momento in cui la natura delle nebulose nel cielo era completamente sconosciuta. La loro natura, dimensione e distanza erano oggetto di dibattito. L'osservazione dei cambiamenti in tali oggetti consente agli astronomi di determinare se la loro estensione spaziale è "piccola" o "grande", nel senso che non è possibile osservare notevoli fluttuazioni di un oggetto vasto come la nostra Via Lattea in un breve periodo di tempo, come pochi anni, mentre cambiamenti così sostanziali sono possibili se le dimensioni dell'oggetto non superano un diametro di pochi anni luce.
I commenti di Lampland furono confermati alcune settimane dopo da John Charles Duncan, un astronomo dell'Osservatorio di Mount Wilson, che ha beneficiato di materiale fotografico ottenuto con attrezzature ed emulsioni che non erano cambiate dal 1909; di conseguenza il confronto con le vecchie istantanee è stato agevole e ha evidenziato una generale espansione della nebulosa, difatti i bordi si stavano allontanando dal centro e lo facevano più velocemente man mano che si allontanavano da esso.
Sempre nel 1921, Knut Lundmark compilò i dati per le "stelle ospiti" menzionate nelle cronache cinesi conosciute in Occidente. Si basava su opere più antiche, dopo aver analizzato varie fonti come il Wenxian Tongkao di Ma-Twan-Li, studiato per la prima volta da una prospettiva astronomica da Jean-Baptiste Biot a metà del XIX secolo. Lundmark fornisce un elenco di 60 sospette novae (termine generico per un'esplosione stellare), coprendo di fatto ciò che ora è inteso come due fenomeni distinti, novae e supernove. La nova del 1054, citata già da Biot nel 1843, fa parte della lista. Stabilisce la posizione di questa guest star in una nota in fondo alla pagina come "vicino a NGC 1952", uno dei nomi della Nebulosa del Granchio, ma non sembra creare un collegamento esplicito tra loro.
Nel 1928, Edwin Hubble fu il primo a notare che l'aspetto mutevole della Nebulosa del Granchio, che stava diventando sempre più grande, suggerisce che si tratti dei resti di un'esplosione stellare. Si rese conto che l'apparente velocità di cambiamento nelle sue dimensioni significa che l'esplosione da cui proviene era avvenuta solo nove secoli prima, il che pone la data dell'esplosione nel periodo coperto dalla compilazione di Lundmark. Ha anche notato che l'unica nova possibile nella regione della costellazione del Toro (dove si trova la nube) è quella del 1054, la cui età si stima corrisponda a un'esplosione risalente all'inizio del secondo millennio. Hubble ha quindi dedotto, correttamente, che questa nube fosse i resti dell'esplosione osservata dagli astronomi cinesi.
Il commento di Hubble è rimasto relativamente sconosciuto poiché il fenomeno fisico dell'esplosione non era noto all'epoca. Undici anni dopo, quando Walter Baade e Fritz Zwicky misero in luce il fatto che le supernove sono fenomeni molto luminosi e Zwicky suggerì la loro natura, Nicholas Mayall propose che la stella del 1054 fosse in realtà una supernova, basato sulla velocità di espansione della nube, misurata mediante spettroscopia, che consente agli astronomi di determinarne le dimensioni fisiche e la distanza, da lui stimata in 5000 anni luce. Ciò avveniva assumendo che le velocità di espansione lungo la linea di vista e perpendicolarmente ad essa fossero identiche. Sulla base del riferimento alla luminosità della stella presente nei primi documenti scoperti nel 1934, dedusse che si trattava di una supernova piuttosto che di una nova.
Questa deduzione fu successivamente affinata, il che spinse Mayall e Jan Oort nel 1942 ad analizzare più da vicino i resoconti storici relativi alla ''stella ospite''. Questi nuovi resoconti, globalmente e reciprocamente concordanti, confermano le conclusioni iniziali di Mayall e Oort nel 1939 e l'identificazione con la ''stella ospite'' del 1054 è stabilita oltre ogni ragionevole dubbio.
Resti della supernova:
Il residuo di SN 1054, costituito da detriti espulsi durante l'esplosione, è noto come Nebulosa del Granchio, e si trova vicino alla stella Zeta Tauri (ζ Tauri).
Il nucleo della stella esplosa ha formato una pulsar, chiamata Crab Pulsar (o PSR B0531+21).
La nebulosa e la pulsar che contiene sono alcuni degli oggetti astronomici più studiati al di fuori del Sistema Solare, ed è una delle poche supernove galattiche in cui la data dell'esplosione è ben nota, ed i due oggetti sono i più luminosi nelle rispettive categorie.
Per questi motivi, e per l'importante ruolo che ha più volte svolto nell'era moderna, SN 1054 è una delle supernove più conosciute nella storia dell'astronomia .
La Nebulosa del Granchio è facilmente osservabile dagli astrofili grazie alla sua luminosità, ed è stata anche catalogata presto dagli astronomi professionisti, molto prima che la sua vera natura fosse compresa e identificata. Quando l'astronomo francese Charles Messier osservò il ritorno della cometa di Halley nel 1758, confuse la nebulosa con la cometa, poiché non era a conoscenza dell'esistenza della prima. Motivato da questo errore, creò il suo catalogo di oggetti nebulosi non cometari, il Catalogo Messier, per evitare tali errori in futuro. La nebulosa è catalogata come il primo oggetto di Messier, o più semplicemente M1.
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A cura di Giovanni Donati.
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