I Gemelli (, simbolo: o ♊) sono una delle 88 costellazioni moderne, ed erano anche una delle 48 costellazioni elencate da Tolomeo. Sono una costellazione zodiacale del cielo settentrionale, attraversata dall'eclittica. Nel cielo boreale fanno parte del cielo invernale, trovandosi tra il Toro a ovest e il poco luminoso Cancro a est, con a nord l'Auriga e la quasi invisibile Lince, e a sud l'Unicorno e il Cane Minore.
La caratteristica che contraddistingue questa costellazione è la presenza delle due brillanti stelle Castore e Polluce, di luminosità molto simile e che hanno suggerito l'idea di due gemelli.
Caratteristiche
La figura della costellazione è facile da rintracciare in cielo, grazie alla coppia di stelle brillanti, che hanno il nome dei due gemelli Dioscuri della mitologia greca: Castore (), una ben nota stella binaria telescopica (in realtà composta da sei stelle), e Polluce (), che nonostante la lettera greca assegnatale è la più brillante della costellazione. A queste due fa da contraltare la stella Alhena (), situata dal lato opposto della costellazione.
Le altre stelle sono relativamente deboli (solamente alcune sono visibili da una città), e si presentano allineate su due tratti paralleli che tracciano i confini di un rettangolo che si estende verso sud-ovest, in direzione di Orione; l'angolo più meridionale è segnato dalla già citata Alhena, la terza stella della costellazione per luminosità. La parte occidentale dei Gemelli giace sulla Via Lattea, pertanto in questa direzione abbondano gli oggetti galattici; nonostante ciò, la densità delle stelle di fondo osservabili nei Gemelli a occhio nudo è un po' inferiore rispetto a quella delle costellazioni adiacenti.
Il periodo più propizio per la sua osservazione nel cielo serale va da dicembre a maggio; essendo una costellazione boreale, gli osservatori posti a latitudini settentrionali sono maggiormente favoriti. Tuttavia, la sua declinazione non è fortemente settentrionale, così può essere osservata con facilità anche dall'emisfero sud. Durante le notti dell'inverno boreale i Gemelli sono una delle costellazioni dominanti del cielo, assieme all'Auriga, al Toro, Orione e il Cane Maggiore.
Stelle principali
Polluce () è la stella più luminosa; si tratta di una stella di colore arancione di magnitudine 1,16, la diciassettesima più brillante del cielo. Attorno a essa è stato scoperto un pianeta; la distanza di Polluce è stimata sui 34 anni luce, ed è dunque anche una delle stelle luminose più vicine. Castore () è una stella di colore bianco, famosa per essere in realtà un sistema multiplo costituito da ben sei componenti; ha magnitudine integrata apparente pari a 1,59; la distanza è stimata sui 51 anni luce da noi. Alhena () è una stella bianca di magnitudine 1,93, ben visibile a nord dell'asterismo del Triangolo invernale; dista 105 anni luce. (Tejat Posterior) è una stella rossa di magnitudine 2,88, spesso usata come riferimento per trovare il cielo l'ammasso M35. Dista da noi 232 anni luce. (Mebsuta) è una stella bianca di magnitudine 3,06; si tratta di una delle stelle più luminose in termini assoluti, con una magnitudine assoluta pari a -4,15. Dista da noi 903 anni luce.
Nel 1781 il pianeta Urano fu scoperto vicino a η Geminorum, da William Herschel. Nel 1930 il pianeta nano Plutone fu scoperto vicino a Wasat (δ Geminorum), da Clyde Tombaugh.
Stelle doppie La costellazione dei Gemelli contiene un gran numero di stelle doppie piuttosto luminose.
Fra le coppie di stelle non legate fisicamente, la più notevole è quella formata dalle stelle 64 e 65 Geminorum; di magnitudini 5,07 e 5,01 e dai colori contrastanti, essendo bianca la prima e arancione la seconda; sono distinguibili anche a occhio nudo.
Il sistema stellare più noto è quello di Castore, un sistema a sei stelle di cui tre sono ben distinguibili anche con strumenti amatoriali; La componente più lontana è di magnitudine 9,3, che ha una separazione di oltre 1 primo d'arco, mentre le due componenti più strette sono due stelle di prima e seconda grandezza separate da pochi secondi d'arco, e dunque distinguibili solo con un telescopio a forti ingrandimenti. Un altro sistema molto ampio è quello di , una stella di terza magnitudine con due compagne di settima e decima magnitudine separate da oltre 1 primo d'arco; le componenti sono tutte giallastre. La 20 Geminorum è composta da due stelle di sesta grandezza entrambe giallastre, separate da circa 20" e alla portata di strumenti amatoriali di media potenza; si trova nella parte meridionale della costellazione. La 63 Geminorum è una stella gialla di quinta magnitudine che possiede una compagna di nona grandezza, osservabile solo con potenti strumenti nonostante la separazione, poiché la luminosità della primaria tende a oscurare la secondaria.
Principali stelle doppie Nome Coordinate equatoriali all'epoca J2000.0 Magnitudine Separazione(in secondi d'arco) Colore AR Dec A B 6,28 6,75 20 g + g 5,03 9,6 9,2 azz + b 4,75 7,65 7,6 b + g Aa-B 3,79 10,5 87 g + b Aa-C 3,79 7,55 96 g + b 5,44 10,8 10,4 g + g 3,58 10,7 10,0 b + g 3,55 8,18 5,8 g + ar 5,22 9,5 43 g + g (Castore) AB 1,94 2,92 3,5 b + b (Castore) AB-C 1,57 9,3 73 b + r 3,57 9,4 7,1 g + g AB 5,14 10,3 21,0 r + b AC 5,14 10,0 92 r + b
Stelle variabili Molte delle stelle variabili della costellazione hanno una magnitudine massima più luminosa della 8,0.
Una delle più famose, sebbene sia poco brillante, è la U Geminorum, il prototipo della classe delle novae nane; si tratta di stelle che ciclicamente sono soggette a improvvisi aumenti di luminosità a causa dell'improvvisa reazione di fusione del materiale acquisito da una nana bianca strappandolo a una compagna con cui è in interazione fisica.
Fra le variabili più luminose vi è la , una variabile Cefeide le cui pulsazioni, che avvengono nell'arco di circa dieci giorni, sono percepibili anche a occhio nudo prendendo come riferimento altre stelle vicine. Un'altra Cefeide, meno brillante e osservabile con un binocolo, è la W Geminorum.
Nella costellazione sono presenti diverse variabili irregolari molto luminose, come la , una gigante rossa che oscilla di alcuni decimi di magnitudine; altre irregolari visibili a occhio nudo o con un piccolo strumento sono la NP Geminorum e la BU Geminorum, che in fase di massima sono anche visibili a occhio nudo sotto cieli molto bui.
Le Mireidi sono in genere poco luminose; le più appariscenti in fase di massima sono la R Geminorum e la V Geminorum, che però restano di sesta o settima grandezza.
Principali stelle variabili Nome Coordinate equatoriali all'epoca J2000.0 Magnitudine Periodo(giorni) Tipo AR Dec Max. Min. 6,0 14,0 369,63 Mireide 8,80 14,20 101,8: Nova nana (prot. U Gem) 7,0 14,9 274,8 Mireide 6,54 7,38 7,9138 Cefeide 7,5 13,8 264,16 Mireide 6,00 6,60 - Irregolare 6,63 7,02 50: Semiregolare 5,74 8,10 - Irregolare 6,60 7,30 47: Semiregolare pulsante 5,89 6,04 - Irregolare 7,40 7,99 70: Semiregolare 5,52 5,72 - Semiregolare 6,00 6,44 - Irregolare 3,62 4,18 10,151 Cefeide 3,15 3,90 232,9 Semiregolare 2,75 3,02 - Irregolare 4,13 4,29 19,423 Eclisse
Oggetti del profondo cielo
La costellazione giace nella parte occidentale sulla Via Lattea, in opposizione al centro galattico, ma in un'area comunque ricca di oggetti celesti non stellari.
L'oggetto del profondo cielo più brillante nei Gemelli è M35, un ammasso aperto di quinta magnitudine, posto a 2.800 anni luce dalla Terra; si trova a nordovest di , vicino al bordo ovest della costellazione, ed è visibile anche a occhio nudo se la notte è particolarmente nitida. Un binocolo 10x50 è già sufficiente per risolverlo parzialmente in stelle. A breve distanza si trova anche NGC 2158, molto più remoto e compatto, la cui individuazione è facilitata dalla presenza del precedente. Altri piccoli ammassi remoti o poco concentrati sono osservabili anche nella parte orientale della costellazione, come NGC 2331 e NGC 2420; quest'ultimo in particolare è uno degli ammassi più antichi conosciuti, anche se meno vecchio di M67, ed è facile da risolvere anche con piccoli telescopi.
Tra le nebulose planetarie la più notevole è la Nebulosa Eschimese (NGC 2392), posta verso il centro-sud della costellazione, il cui nome deriva dal fatto che somiglia alla testa di una persona racchiusa dal cappuccio di una giacca a vento. Può essere osservata con un telescopio di media potenza, ma la sua struttura a doppio anello diventa visibile nelle fotografie o con forti ingrandimenti in strumenti di grande diametro.
La zona occidentale dei Gemelli, verso il confine col Toro e Orione, è ricca di nebulosità, anche se sono per lo più deboli e ben evidenti soprattutto nelle fotografie. Fra queste spicca IC 443, un resto di supernova visibile con un telescopio di grande diametro con l'ausilio di filtri.
Principali oggetti non stellari Nome Coordinate equatoriali all'epoca J2000.0 Tipo Magnitudine Dimensioni apparenti(in primi d'arco) Nome proprio AR Dec NGC 2158 Ammasso aperto 8,6 5 M35 Ammasso aperto 5,1 28 IC 443 Resto di supernova - 50 × 40 NGC 2331 Ammasso aperto 8,5 18 NGC 2357 Galassia 14 4,26 × 0,35 NGC 2392 Nebulosa planetaria 9,1 0,8 × 0,7 Nebulosa Eschimese o Nebulosa Clown NGC 2395 Ammasso aperto 8,0 12 NGC 2420 Ammasso aperto 8,3 10Abell 21 Nebulosa planetaria14,18 × 8Nebulosa Medusa
Sistemi planetari Uno dei sistemi planetari scoperti nei Gemelli appartiene alla sua stella più brillante, Polluce; infatti possiede un gigante gassoso con una massa poco più che doppia rispetto a quella di Giove, che orbita a 1,6 UA di distanza media. HD 50554 ha un pianeta ancora più grande in orbita a circa 2,3 UA, mentre HD 59686 possiede anch'essa un massiccio pianeta a poco meno di 1 UA di distanza.
Sistemi planetari Nome del sistema Coordinate equatoriali all'epoca J2000.0 Magnitudine Tipo di stella Numero di pianeticonfermati AR Dec HD 50554 6,86 Nana gialla 1 (b) BD+20°1790 9,93 Nana arancione 1 (b) HD 59686 5,45 Gigante arancione 1 (b) Polluce 1,16 Gigante arancione 1 (b) Gliese 251 10,11 Nana rossa 2 (b, c)
Mitologia La costellazione dei Gemelli rappresenta i gemelli Castore e Polluce; ai Greci essi erano noti come i Dioscuri, che letteralmente significa «figli di Zeus». I mitologi, però, non furono tutti d'accordo sul fatto che fossero entrambi veramente figli di Zeus, a causa delle insolite circostanze della loro nascita. La loro madre era Leda, regina di Sparta, alla quale fece un giorno visita Zeus, sotto forma di cigno (rappresentato nella costellazione del Cigno). Quella stessa notte Leda giacque anche con il marito, il re Tindaro. Entrambe le unioni furono allietate da prole, poiché in seguito Leda diede alla luce quattro bambini. Secondo la versione più comunemente accettata, Polluce ed Elena (la futura famosa Elena di Troia) erano figli di Zeus, e quindi immortali, mentre Castore e Clitennestra erano figli di Tindaro, e quindi erano mortali.
Castore e Polluce crebbero molto legati l'uno all'altro, non litigarono mai né mai agirono senza prima consultarsi. Si diceva che si assomigliassero molto fisicamente e che persino si vestissero allo stesso modo, come spesso fanno i gemelli. Castore fu un famoso cavaliere e guerriero e insegnò a Eracle a tirare di scherma, mentre Polluce fu un campione di pugilato.