LE STELLE

Ad occhio nudo si e' in grado di vedere circa 6000 stelle. Nel disegno sono indicate le stelle che distano meno di 160.000 miliardi di km dal Sole. (JPEG, 100 K)
(Disegno Michelangelo Miani)

Hipparcos: il geometra delle stelle.

Il satellite Hipparcos dell'ESA.
Lanciato l'8 Agosto 1989 da un Ariane, Hipparcos ha misurato la posizione di oltre un milione di stelle. La sua missione si e' conclusa nel 1993.(JPEG, 292 K)
(ESA)

Dove stanno le stelle? Misurare con estrema precisione la posizione delle stelle, le distanze ed i loro moti e' di fondamentale importanza per gli astronomi. Il primo satellite al mondo in grado di svolgere questo compito e' stato Hipparcos. Sviluppato dall'Agenzia Spaziale Europea (ESA) e immesso in orbita da un Ariane 4 nel 1989, il satellite Hipparcos ha tenuto sotto osservazione 118.218 stelle per quattro anni ed ha realizzato il primo accurato censimento della popolazione di stelle che riempie la nostra galassia. Le misure, raccolte in un catalogo recentemente messo a disposizione della comunita' scientifica mondiale, sono precise al milionesimo di grado, ovvero cento volte piu' precise di quelle che si possono ottenere tramite osservazioni effettuate dai piu' sofisticati osservatori al suolo. Un secondo catalogo da' posizioni e moti propri di 1.038.332 stelle con una precisione di un centimillesimo di grado.
Rappresentazione del satellite Hipparcos con i pannelli solari spiegati e il motore di apogeo. La forma e' a prisma esagonale con lati di 1,5x2,2 m. (JPEG, 697 K)
(ESA)

La luce proveniente da stelle in direzioni separate da un grande angolo (linee verdi), viene portata sul medesimo piano focale del telescopio. In tal modo si puo' misurare lo spostamento apparente di una stella in cielo quando viene vista da punti diversi dell'orbita della Terra intorno al Sole. Questo viene chiamato "effetto di parallasse", e permette di ricavare la distanza precisa della stella. (JPEG, 233 K)
(ESA)

Montaggio del satellite Hipparcos e prove di funzionamento eseguite presso Aeritalia (ora Alenia Spazio) a Torino prima del lancio avvenuto nel 1989. (JPEG, 303 K)
(ESA)


LE STELLE CHE NASCONO


Una stella nasce dalla contrazione gravitazionale di una nube fredda di gas e polveri. La contrazione della nube comprime il gas, costituito prevalentemente da idrogeno, riscaldandolo. Quando la temperatura al suo centro raggiunge i 5-6 milioni di gradi, si innescano le reazioni termonucleari che bruciano idrogeno trasformandolo in elio. L'energia cosi' prodotta riscalda il gas della nube che tende ad espandersi opponendosi alla contrazione fino ad arrestarla. Dalla nube di gas e' nata una stella.
Colonne di idrogeno e polveri interstellari da cui stanno nascendo nuove stelle nella Nebulosa dell'Aquila. Questa regione di formazione stellare dista dal sistema solare 7000 anni luce (1 anno luce = 9500.000.000.000 km). (JPEG, 50 K)
(NASA-STScI)

La Nebulosa di Orione e' la piu' famosa regione di formazione stellare della nostra galassia, visibile anche con un telescopio amatoriale nella costellazione di Orione. L'immagine in alto a destra mostra la nebulosa vista da un telescopio terrestre. In basso a sinistra un particolare della nebulosa studiato dal Telescopio Spaziale . Al centro si possono vedere stelle giovanissime ancora immerse nella nube di gas e polveri da cui sono nate. La nebulosa di Orione si trova a 1500 anni luce di distanza. (JPEG, 244 K)
(NASA-STScI)

Eta Carinae, una regione di intensa formazione stellare distante 8.000 anni luce dal Sole. Venne osservata per la prima volta nel 1677 dall'astronomo inglese E. Halley. (JPEG, 181 K)
(ESO)

Emissione di gas da stelle nascenti. La scala nell'angolo in basso a sinistra rappresenta 1000 volte la distanza Terra-Sole. (JPEG, 442 K)
(NASA-STScI)

Formazione stellare in altre galassie. Nuove stelle nascono anche in altre galassie. La regione di formazione stellare NGC 604 giace in un braccio di spirale della galassia M33, distante 2.7 milioni di anni luce. (JPEG, 478 K)
(NASA-STScI)


LA VITA DELLA STELLE

L'accensione delle reazioni termonucleari al centro della nube segna l'inizio della vita di una stella. Da quel momento in poi la sua stabilita' viene assicurata dall'equilibrio tra due forze: la forza di gravita', che tende a comprimere la stella sotto il suo stesso peso, e l'espansione del gas provocata dalle reazioni nucleari che avvengono nel centro della stella e che trasformano idrogeno in elio. Una stella trascorre circa il 90% della sua vita in questo stato di equilibrio. Il Sole, ad esempio, ha gia' vissuto in questo modo 5 miliardi di anni e continuera' a farlo per altri 5 prima di espandersi e diventare una gigante rossa.
Nel nucleo delle stelle, dove la temperatura raggiunge valori elevatissimi (20 milioni di gradi nel Sole), accade che quattro nuclei di idrogeno possano incontrarsi e formare un atomo di elio provocando il rilascio di una grande quantita' di energia. In una fase sucessiva i nuclei di elio si scontreranno tra di loro formando un nucleo di carbonio. Nel corso di ogni fase dell'evoluzione stellare vengono prodotti elementi di peso atomico crescente. <(De Agostini)>

Il colore delle stelle e' determinato dallo loro temperatura superficiale. Una stella con una temperatura di 40.000 gradi appare blu, una di 10.000 gradi bianca, una, come il Sole, di 5.500 gradi gialla, una di 2.000/3.000 gradi, rossa. La luminosita' di una stella e' determinata dalla sua temperatura e dalle sue dimensioni. Stelle fredde come le supergiganti rosse possono essere infatti piu' luminose di stelle piu' calde come le giganti blu. <(De Agostini) >

L'immagine di Betelgeuse, una delle stelle piu' brillanti dell'emisfero boreale, nella costellazione di Orione. E' circa 500 volte piu' grande del Sole. Messa al centro del Sistema Solare si estenderebbe oltre l'orbita di Marte. (JPEG, 260 K)
(NASA-STScI)


LE STELLE MORENTI

Le stelle non terminano la loro vita tutte nello stesso modo. Quando l'idrogeno al centro della stella e' esaurito e le reazioni nucleari si spengono, la forza di gravita' prevale e il nucleo inizia a contrarsi mentre gli strati esterni si espandono. Durante questa fase le stelle di piccola massa (fino a 8 volte la massa del Sole), iniziano a perdere l'inviluppo di idrogeno che costituisce le parti piu' esterne della stella, formando delle nebulose di forma caratteristica e lasciando scoperto al centro un nucleo caldo, densissimo e piccolissimo (circa 10.000 km di diametro e una densita' di 1 tonnellata per cm cubo): una nana bianca di elio o di carbonio.
Le stelle piu' massicce (almeno 10 volte la massa del Sole) terminano la loro vita in modo catastrofico esplodendo come Supernovae. Tra i fenomeni astrofisici osservabili, l'esplosione di una Supernova e' uno dei piu' violenti. In pochi mesi una Supernova emette la stessa quantita' di energia emessa dal Sole in 10 miliardi di anni. L'esplosione normalmente distrugge la stella. In qualche caso puo' rimanere un `residuo' iperdenso: una stella di neutroni o un buco nero. La densita' di una stella di neutroni e' di circa 100 milioni di tonnellate per cm cubo.

Il ciclo vitale delle stelle.
L'evoluzione e la morte di una stella dipende essenzialmente dalla sua massa. Una stella come il Sole terminera' la vita espandendosi e trasformandosi in una stella "gigante rossa", i cui strati esterni tenderanno a dissolversi. Si forma cosi' una nebulosa con una piccola stella centrale - una nana bianca - che si andra' spegnendo lentamente. Se la massa della stella e' superiore di almeno 10 volte quella del Sole, alla fine si trasformera' in una stella "supergigante" che poi esplodera' come Supernova, lasciando a volte al centro una piccola e densa stella di neutroni. Se la massa e' ancora piu' grande, probabilmente cio' che resta alla fine e' un buco nero. (La massa del Sole e' di 2.000.000.000.000.000.000.000.000.000 tonnellate). (JPEG, 107 K)
(Disegno Michelangelo Miani)

Le dimensioni relative delle stelle. (JPEG, 474 K)

La nebulosa Helix, distante 450 anni luce, e' lo scenario di una stella morente fra i piu' vicini al Sistema Solare. La stella centrale ha perso gran parte del materiale gassoso esterno e si e' trasformata in una nana bianca che lentamente si spegnera'. (JPEG, 90 K)
(ESO)

La Egg Nebula e' formata dal materiale emesso da una stella morente. La parte centrale e' ora oscurata da una `barra' di polveri e gas emessi dalla stella nel corso della sua evoluzione. Poche centinaia di anni fa la stella presentava un'aspetto completamente diverso: era infatti una supergigante rossa. La sua distanza e' di 3000 anni luce. (JPEG, 90 K)
(NASA-STScI)

La forma a `clessidra' di questa nebulosa e' prodotta dall'espansione rapida degli strati gassosi entro una nube di gas piu' densa nelle regioni equatoriali che in quelle polari. La sua distanza e' di 8000 anni luce. (JPEG, 180 K)
(NASA-STScI)

La forma di questa nebulosa a `occhio di gatto' e' il risultato di almeno due episodi di perdita di materia, avvenuti in epoche diverse, negli ultimi 1000 anni. La nebulosa si trova a 3000 anni luce di distanza e le sue dimensioni sono di circa 4000 miliardi di km. (JPEG, 169 K)
(NASA-STScI)

Particolare della nebulosa Helix ripresa dal Telescopio Spaziale. I noduli gassosi sono il risultato dell'incontro tra il gas `caldo' emesso da una stella morente e quello piu' `freddo' disperso nell'ambiente in epoche anteriori. I piu' piccoli globuli gassosi visibili nella fotografia hanno dimensioni di circa 12 miliardi di km (2 volte le dimensioni del Sitema Solare), e finiranno per disperdersi nello spazio interstellare. (JPEG, 84 K)
(NASA-STScI)


I RELITTI COSMICI

L'esplosione di una Supernova provoca l'espulsione violenta, con velocita' di 10-15000 km al secondo, degli strati piu' esterni della stella lasciando un nucleo iperdenso: una stella di neutroni o un buco nero. La frequenza di esplosioni di supernovae per una galassia come la Via Lattea e' di circa 1 ogni cento anni. Il fronte d'urto dell'esplosione comprime il gas interstellare circostante favorendo la formazione di nuove stelle e di nuovi sistemi planetari. La composizione chimica delle nuove stelle sara' diversa da quella della precedente generazione stellare. Le nuove nubi gassose sono infatti arricchite da elementi `pesanti' come carbonio, ossigeno, azoto, neon, magnesio, potassio e ferro, formati dalle reazioni nucleari nei nuclei delle stelle massicce poi esplose.
La Nebulosa del Granchio e' il residuo di un'esplosione di supernova. La nebulosa distante 7.000 anni luce dal Sistema Solare ne misura circa 10 lungo l'asse maggiore. Al centro della nebulosa e' visibile, indicata dalla freccia, la pulsar: il nucleo iperdenso della stella massiccia esplosa circa 900 anni fa. La pulsar della Nebulosa del Granchio e' una stella di neutroni che ruota su se stessa 30 volte in un secondo. A sinistra l'immagine ripresa da terra col telescopio di 5 m di Monte Palomar, a destra col Telescopio Spaziale. (JPEG, 283 K)
(NASA-STScI)

L'esplosione della Supernova 1987A. E' stata osservata 10 anni fa nella Grande Nube di Magellano, ma a causa della sua distanza e della limitatezza della velocita' della luce (300.000 km/sec nel vuoto) l'esplosione e' effettivamente avvenuta circa 170.000 anni fa. (JPEG, 533 K)
(ESO)

Il residuo dell'esplosione di una stella massiccia: la Supernova 1987A fotografata dal Telescopio Spaziale. Gli anelli sono il risultato dell'espansione violenta del materiale stellare. (JPEG, 127 K)
(NASA-STScI)

Il residuo di una esplosione di Supernova, nella costellazione del Cigno, avvenuta circa 50.000 anni fa. Il gas espulso comprime il gas interstellare circostante favorendo la formazione di nuove stelle. (JPEG, 490 K)
(NASA-STScI)

L'esplosione di una stella in cielo e il suo repentino aumento di splendore (fino a un milione di volte la luminosita' del Sole) fanno apparire sulla volta celeste una `stella nuova' laddove prima l'occhio nudo non poteva scorgere nulla. Dall'antichita' queste stelle prendono il nome di "novae". La nova nella costellazione del Cigno si trova ad una distanza di 7000 anni luce e il diametro dell'anello di idrogeno attorno alla nana bianca e' di circa 150 miliardi di km. L'aumento di splendore e' dovuto al bruciamento termonucleare dell'idrogeno che precipita sulla nana bianca. Questo fenomeno si ripete per la stessa stella con una frequenza di circa un'esplosione ogni 100.000 anni per circa 10.000 volte. (JPEG, 560 K)
(NASA-STScI)

Le nane marroni sono oggetti ancora misteriosi, a meta' strada tra stelle e pianeti. Nate dalla contrazione di piccole nubi di idrogeno non hanno mai innescato le reazioni termonucleari a causa della loro piccola massa. (JPEG, 112 K)
(NASA-ESA)

Il nome `buco nero' deriva dal fatto che nemmeno la luce puo' sfuggire alla sua forza di gravita'. Quindi un buco nero non puo' essere osservato in modo diretto nemmeno con i piu' moderni telescopi. La sua presenza puo' pero' essere rilevata indirettamente studiando gli effetti provocati dal suo intenso campo gravitazionale sulla materia circostante. (JPEG, 544 K)






VUOI SAPERNE DI PIU' ? CLICCA QUI !




[Home] [Indice] [Precedente] [Successivo]