Mar. Mar 5th, 2024
stella e nebulosastella

La stella è il nostro protagonista.

In questo articolo accennerò ad alcuni dati utili per poter pienamente apprezzare il nostro patrimonio astronomico in vista della visita ad un osservatorio di Gran Canaria.

Stiamo prendendo contatti con alcuni osservatori astronomici che si trovano sull’isola di Gran Canaria per organizzare delle visite di grande interesse scientifico ed accessibile a tutti.

In questa puntata racconto cosa sono le stelle, come si formano, come vivono e come muoiono, cioè qual è il loro ciclo vitale.

Generalità

Ricordiamo che una stella è dotata di luce propria (luce che lei stessa genera), mentre i pianeti emettono luce che ricevono dalle loro stelle, riflettendola.

Questo perché parte della luce che un pianeta riceve  è assorbita dalla sua superficie e, inoltre, la luce riflessa è una luce fredda.

Facciamo un esempio per meglio chiarire la questione. Il luogo dove effettuare l’esperimento può essere una piccola stanza o uno sgabuzzino dove si può meglio apprezzare la luce di una candela.

Se accendo una candela, la fiamma che brilla di luce propria (bruciando l’ossigeno circostante) emette luce con colori variabili, ma in genere sul giallo-rossastro.  Se avvicino un dito alla fiamma, percepisco un calore sempre più crescente e dovrò, ad un certo punto, fermarmi per non bruciarmi.

La candela, inoltre, con la sua luce (propria) illuminerà, con una certa intensità propria delle onde elettromagnetiche emesse, la zona ad essa circostante.

L’esperimento continua schermando la candela in modo che torni il buio nella stanza nella quale stiamo realizzando la nostra prova.

Ora introduciamo uno specchio in modo che la luce della candela possa riflettersi ed inviare la sua luce riflessa all’interno della stanza.

Come prima cosa rileviamo che l’illuminazione della stanza è sensibilmente inferiore a quella percepibile quando c’era la luce diretta della candela.

Se poi nuovamente, avvicino alla candela il mio dito, mi accorgo che arrivo a toccare l’immagine della fiamma senza avvertire un particolare aumento di temperatura.

Ecco grosso modo come possiamo considerare i comportamenti e le caratteristiche delle stelle e dei pianeti in riferimento alla luce direttamente emessa e quella riflessa.

Formazione di una stella.

Immaginiamo che in un certo punto dello spazio del pulviscolo cosmico gassoso, molto rarefatto, possa lentamente compattarsi per effetto della gravità e non solo. Sono processi che durano tempi molto lunghi (migliaia, decine di migliaia, centinaia di migliaia di anni) perché al loro inizio le forze sono molto labili.

Questi agglomerati pian piano aumentano le loro dimensioni fino a diventare delle nebulose, grandi nubi di polveri e gas rarefatti (in prevalenza idrogeno ed elio).

Le stelle nascono all’interno di queste nebulose dove possono formarsi, sotto l’azione rigorosa delle leggi fisiche un addensamento di materia detto globulo di Bok.

Le forze che si scambiano al suo interno sono di vario genere (gravitazionale, elettromagnetico, ecc.) e danno origine ad una serie di moti turbolenti. Questi, a loro volta, generano moti rotatori e spiraliformi che tendono ad accumulare, nel tempo, un’ulteriore quantità di materia. Da tale fenomeno consegue il relativo accrescimento della massa del globulo che, per effetti gravitazionali, continua ad attrarre altra materia aumentando ancora la sua massa.

Da osservare che la forza gravitazionale, inizialmente molto debole, man mano che la massa del globulo aumenta, anch’essa comincia a far sentire la sua influenza.

Gli strati esterni di questa nebulosa premono su quelli sottostanti che a loro volta premono su quelli ancora al di sotto e così via. Tale fenomeno provoca una pressione sempre maggiore al centro della nebulosa e poiché la pressione è direttamente legata alla temperatura, ne consegue un suo aumento.

Quando questa è sufficientemente elevata, questo globulo entra nella cosiddetta fase di protostella, un enorme accumulo di forma sferoidale di gas ad altissima temperatura. All’interno di tale agglomerato, però, la temperatura non è ancora così elevata da avviare le reazioni di fusione nucleare proprie della natura di una stella.

Intanto, la protostella continua ad accumulare materia accrescendo la sua massa e, quindi, la sua pressione negli strati interni aumenta ulteriormente la temperatura di questi. Quando la temperatura finalmente raggiunge i 10 milioni di gradi kelvin, si verificano le prime reazioni termonucleari che fondono l’idrogeno in elio.

La fusione nucleare è quindi una reazione tra elementi che sprigiona una enorme energia sia a livello termico, sia a livello luminoso. Poiché una stella è praticamente costituita quasi totalmente da idrogeno, il processo di fusione consiste nel bruciare l’idrogeno e trasformarlo in elio (reazione termo-nucleare).

A questo punto diciamo che è nata una stella, che entra così nel corso della sua vita nella quale consumerà tutto l’idrogeno del suo nucleo.

In questo periodo la stella è generalmente stabile e la sua vita ha una durata di qualche miliardo di anni, dipende dalla sua massa. Infatti, più la stella è grande, minore è la durata della sua vita (naturalmente si parla sempre di miliardi di anni).

Il nostro Sole, classificato come stella nana gialla, ha una vita di circa 10 miliardi di anni e attualmente ha 4,5 miliardi di anni.

La durata della fase protostellare.

La durata della fase protostellare (periodo che precede quello nel quale diventa una stella)  non è costante: varia a seconda della massa della protostella stessa. Tanto maggiore infatti è quest’ultima, quanto più elevata sarà la forza di gravità esercitata dalla protostella che, quindi, accumulerà materia molto più velocemente.

Questo comporta che tale protostella raggiungerà in poco tempo (centinaia di migliaia di anni) la temperatura di 10 milioni di gradi kelvin al suo interno. Per questo motivo le protostelle con massa minore impiegano più tempo per diventare stelle (le stelle simili al Sole impiegarono ben 30 milioni di anni). 

Abbiamo però delle limitazioni:

se l’addensamento di materia genera una protostella con massa inferiore a 1/10 della massa solare, essa non evolverà in stella…

Inoltre, quella con massa superiore a 100 masse solari, in genere, non origina una stella, ma si divide in due diverse protostelle.

Stefano Dottori

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