Arturo (α Boo / α Bootis / Alfa Bootis; ) è la stella più luminosa della costellazione del Boote, la quarta stella più brillante del cielo notturno osservabile dopo Sirio, Canopo e , in virtù della sua magnitudine di −0,05, la terza se si considerano singolarmente le due componenti principali del sistema di . Dopo Sirio, è la stella più brillante fra quelle visibili dalle latitudini settentrionali, nonché la più luminosa dell'emisfero celeste boreale.
È una gigante arancione di tipo spettrale K1 III e ha una luminosità 113 volte superiore a quella del Sole. Ma se si considera anche la quantità di radiazione emessa nell'infrarosso, Arturo risulta circa 200 volte più luminoso del Sole; questo ne fa l'astro più luminoso entro la distanza di 50 anni luce dal Sole.
Osservazione
Arturo è facilmente individuabile a causa della sua grande luminosità e del suo caratteristico colore arancione, molto vivo; si rintraccia prolungando la curvatura indicata dal timone del Grande Carro verso sud. Prolungando ulteriormente la stessa linea, oltre Arturo, si può trovare Spica. Arturo corrisponde al punto più meridionale di un grande asterismo a forma di lettera "Y", le cui componenti sono, oltre ad esso, , e .
È una stella dell'emisfero boreale, ma la sua posizione 19° a nord dell'equatore celeste fa sì che sia osservabile da tutte le regioni abitate della Terra: nell'emisfero australe è infatti invisibile solo più a sud del 71º parallelo, cioè nelle regioni antartiche. D'altra parte, questa posizione la rende circumpolare solo nelle regioni più a nord di 71° N, cioè ben oltre il circolo polare artico.
Questa stella può essere osservata con facilità da febbraio a settembre dall'emisfero settentrionale e per un periodo poco più breve da quello meridionale.
Ambiente galattico e distanza Secondo le osservazioni del satellite Hipparcos, Arturo si trova a una distanza di 36,7 anni luce (corrispondenti a 11,3 parsec), ciò la rende una stella piuttosto vicina; la vicinanza era in realtà già nota, grazie alle misure di parallasse effettuate dalla Terra e grazie al fatto che possiede anche un notevole moto proprio, in direzione della Vergine: Arturo si muove sulla sfera celeste ogni anno di 2,28 secondi, cioè sembra percorrere circa 1° ogni 2 000 anni; fra le stelle di prima magnitudine solo Alfa Centauri presenta un moto proprio più elevato. Questo elevato moto proprio fu per la prima volta notato da Edmond Halley nel 1718.
Trovandosi relativamente vicino al Sole, Arturo ne condivide lo stesso ambiente galattico. Le sue coordinate galattiche sono 69,11° e 15,14°. Una longitudine galattica di circa 15° significa che la linea ideale che congiunge il Sole e Arturo, se proiettata sul piano galattico, forma con la linea ideale che congiunge il Sole con il centro galattico un angolo di 15°. Cioè Arturo è leggermente più vicino al centro galattico di quanto non sia il Sole. Una latitudine galattica di quasi 70° significa tuttavia che la distanza che separa il Sole da Arturo è per la maggior parte dovuta al fatto che le due stelle non sono allineate sullo stesso piano e che Arturo si trova parecchio a nord rispetto al piano galattico.
La più prossima ad Arturo, a 3,3 anni luce, è Mufrid, una stella di classe G0 IV, che appare anche visualmente nel cielo vicino (circa 5°) ad Arturo. La seconda in ordine di vicinanza ad Arturo è HD 131511, una stella di sequenza principale arancione di magnitudine 6,01, che dista da esso 5,8 anni luce. Mufrid sarebbe anche di gran lunga la stella più luminosa vista da eventuali pianeti in orbita attorno ad Arturo: a quella distanza brillerebbe di magnitudine −2,60Come verificato dal software di simulazione spaziale Celestia.. Il Sole sarebbe appena percepibile a occhio nudo visto che sarebbe di quinta magnitudine, e si troverebbe non lontano in cielo da Sirio. Quest'ultima, a 40 anni luce da Arturo, sarebbe una normale stella di seconda magnitudine, con la stessa luminosità di HD 131511, la seconda stella più vicina ad Arturo, e poco più luminosa di una stella analoga al Sole come Beta Comae Berenices, che si trova ad appena 12 anni luce da Arturo.
Il gruppo di Arturo Agli inizi degli anni Settanta l'astronomo Olin J. Eggen scoprì che Arturo condivideva il suo moto proprio con altre 53 stelle. Esse inoltre presentano metallicità simili: il valore medio di [Fe/H] di questi astri si aggira infatti intorno a −0,6 (cioè circa il 25% dell'abbondanza di ferro nell'atmosfera del Sole). Ciò fa presumere che facciano parte di un'associazione stellare, la cui età è stimata in circa 10 miliardi di anni e che è stata battezzata 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: ciò significa che, rispetto al movimento medio del materiale della Via Lattea nei dintorni del Sole, Arturo presenta un movimento di allontanamento dal centro galattico di 25 km/s, un movimento inverso rispetto alla rotazione galattica di 116 km/s e un movimento verso il polo sud galattico di 3 km/s. Il gruppo di Arturo ha un movimento medio sul piano UV di −102 km/s. Uno studio delle stelle che presentano un movimento simile ha permesso di individuare altre componenti che probabilmente appartengono alla corrente di Arturo: in un articolo del 2008 sono elencate 134 stelle come possibili appartenenti alla corrente.
Si pensa che il gruppo di Arturo faccia parte del disco galattico spesso, una regione intermedia fra il disco galattico e l'alone galattico, caratterizzata da stelle vecchie che possono giacere migliaia di anni luce sopra o sotto il piano galattico, al contrario di quanto avviene per le stelle del disco galattico, come il Sole, che giacciono al massimo a un migliaio di anni luce dal disco. Le stelle del disco galattico spesso tendono ad avere elevati moti propri (fino a 120 km/s), con passaggi rapidi su orbite molto inclinate e eccentriche intorno al centro galattico. Essendo nate molti miliardi 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 più vecchie di quelle del disco spesso (si sono formate 10-13 miliardi di anni fa), tendono ad avere orbite ancora più inclinate ed eccentriche con moti propri fino a 600 km/s. Inoltre presentano metallicità inferiori al 10%-15% di quella solare.
L'origine della corrente di Arturo non è ancora ben chiara. Le ipotesi possibili sono tre: Il gruppo si è formato circa 10 miliardi di anni fa da un'unica nube di gas. Questa ipotesi ha due difetti: in primo luogo, in un tempo così lungo l'associazione dovrebbe essersi dispersa; in secondo luogo, sebbene la metallicità delle stelle del gruppo sia più o meno la stessa, la loro composizione chimica non è uniforme. Il gruppo era parte di una galassia satellite che si è poi fusa con la Via Lattea. Contro questa ipotesi gioca il fatto che nelle piccole galassie satellite della Via Lattea le stelle sono più povere non solo di ferro delle stelle del disco galattico, ma anche di elementi con Z ≤ 22Ciò è dovuto probabilmente al fatto che nelle galassie di piccole dimensioni il processo di formazione stellare è più lento: cfr. . Arturo, però, è comparativamente ricca di elementi di questo tipo. Comunque rimane sul campo l'ipotesi che la corrente di Arturo fosse originariamente parte di una galassia di dimensioni maggiori, paragonabile alla Grande Nube di Magellano, che si è poi fusa con la nostra galassia. Il gruppo si è formato per la risonanza creata dalla rotazione della barra della Via Lattea, che confinerebbe gruppi di stelle in certe aree. Questa ipotesi appare promettente, ma è al momento difficilmente verificabile, vista l'incertezza sulle dimensioni e sulla velocità di rotazione della barra e sulle modalità in cui essa può avere effetti sulle stelle che orbitano in regioni diverse della galassia.
Caratteristiche principali Classificazione e temperatura superficiale
Arturo è classificata come K1,5 IIIpe. La classe spettrale K raduna le stelle di colore arancione, di temperatura superficiale più bassa di quella del Sole. In effetti, sulla base di misurazioni accurate riportate in uno studio del 1993, la temperatura superficiale di Arturo è stimata in 4 300 ± 30 K, di 1 500 K inferiore a quella solare (5 800 K). È tale temperatura a donare ad Arturo il suo caratteristico colore arancione. Altre misurazioni danno risultati leggermente differenti: da 4 060 K a 4.460 K. Comunque i valori più accreditati variano di poche decine di gradi e si attestano intorno ai 4.300 K. Ad esempio, uno studio molto citato del 1999 riporta il valore 4.290 ± 30 K, un altro di tre anni prima 4 303 ± 47 K.
La classe MMK III raccoglie invece le stelle giganti, cioè stelle di massa media o piccola aventi un avanzato stato evolutivo.
Le lettere p ed e stanno per peculiare ed emissione, indicando che lo spettro elettromagnetico della luce emessa è inusuale e pieno di linee di emissione. Queste caratteristiche sono comuni a tutte le giganti rosse, ma in Arturo sono particolarmente marcate.
Raggio e periodo di rotazione
Come tutte le stelle giganti, Arturo ha dimensioni notevoli. Tali dimensioni, insieme alla relativa vicinanza della stella a noi, permettono misure interferometriche dirette del suo diametro. In questo campo Arturo è stata oggetto di studi particolarmente accurati che hanno raggiunto risultati in buon accordo fra loro e con margini di errore bassi. Uno studio del 1986 riporta come diametro angolare 20,36 ± 0,20 mas, studi successivi dànno valori leggermente maggiori: uno studio del 1999 21,0 ± 0,2 mas, uno del 2003 21,373 ± 0,247 mas. Lo studio condotto con tecniche più raffinate risale al 2008; unisce all'uso di strumenti particolarmente precisi elaborate tecniche matematiche per il trattamento dei dati: il risultato ottenuto, dopo la correzione dovuta all'oscuramento al bordo, è un diametro angolare di 21,05 ± 0,21 mas; alla distanza calcolata da Hipparcos, ciò significa che Arturo ha un raggio corrispondente a (circa 17,78 ± 1,04 milioni di km). Se si trovasse al centro del sistema solare, Arturo occuperebbe circa un quarto dell'orbita di Mercurio.