Le stelle

Wow! Le stelle evolvono, o cambiano, nel tempo. Ci vogliono milioni o miliardi di anni perché una stella completi il suo ciclo vitale.

Una stella è una sfera di gas incandescente e luminoso, la cui energiaè prodotta attraverso un processo interno di fusione nucleare. Le stelle si trovano nelle galassie. Una galassia non contiene solo stelle, ma anche nubi di gas e polvere. Quete nubi sono chiamate nebulose, ed è al loro interno che si formano le stelle. Nelle nebulose c'è gas (principalmente idrogeno), che viene spinto a condensarsi dalla propria forza di gravità, mentre comincia a ruotare smpre più rapidamente. Dopo milioni di anni, sempre più idrogeno si è concentrato nella nube rotante. Le collisioni che avvengono tra gli atomi di idrogeno cominciano a riscaldare il gas della nube. Quando la sua temperatura raggiunge i 15 milioni di gradi Celsius, nel centro della nube comincia ad avvenire un fenomeno detto fusione nucleare, che rilascia quantità enormi di energia. L'energia prodotta nella fusione nucleare fa sì che la nube cominci ad emettere radiazione: è diventata una protostella. Questo è il primo passo nell'evoluzione della stella. La protostella luminosa continua ad accumulare massa . La quantità di massa che accumula è determinata dalla quantità di materia disponibile nella nebulosa. Una volta che la massa si è stabilizzata, la stella è entrata nella cosiddetta "sequenza principale". La nuova stella continuerà a risplendere per milioni o anche miliardi di anni. Mentre risplende, l'idrogeno nel suo centro viene convertito in elio durante la fusione nucleare. Ad un certo punto, il nucleo della stella diventa instabile e comincia a contrarsi. Lo strato esterno della stella, che è costituito quasi completamente da idrogeno, inizia invece a epandersi. Mentre si espande, si raffredda e la stella diventa più rossa. Questa fase della vita della stella viene detta "gigante rossa". La stella è rossa perché è più fredda che nella fase di sequenza principale, e gigante perché gli strati esterni si sono espansi. Tutte le stelle si evolvono in questo stesso modo fino alla fase di gigante rossa. Le fasi successive dipendono invece dalla massa della stella.

Le Pleiadi

La nebulosa planetaria detta "occhio di gatto"

STELLE MEDIE In una gigante rossa, l'idrogeno negli strati che circondano il nucleo continua a bruciare, mentre la temperatura del nucleo cresce. A 200 milioni di gradi, gli atomi di elio si fondono tra loro per formare atomi di carbonio nel nucleo della stella. L'idrogeno che resta negli strati esterni viene spazzato via dalla stella, e forma attorno a essa un guscio sferico, detto "nebulosa planetaria". Quando anche gli ultimi atomi di elio si sono fusi er formare carbonio nel centro della stella, essa comincia a "morire". La forza di gravità fa sì che il gas della stella collassi e si comprima, riscaldandosi nel frattempo: la stella diventa una "nana bianca", una stella estremamente calda e densa. Le nane bianche brillano di una luce bianca, calda, ma dopo che la loro energia è esaurita si spengono per sempre, diventando così "nane nere".

STELLE MASSICCE

Dopo che una stella massiccia ha raggiunto la fase di gigante rossa, la temperatura nel nucleo continua ad aumentare, e gli atomi di elio si riuniscono a formare atomi di carbonio. La gravità continua a raccogliere nel nucleo della stella atomi di carbonio, fino  che la temperatura non raggiunge i 600 milioni di gradi. A queste temperature, gli atomi di carbonio formano elementi pesanti come ossigeno e azoto. La fusione e la produzione di elementi pesanti continuano fino a che non si forma il ferro nel nucleo della stella. A questo punto,la fusione nucleare si interrompe e gli atomi di ferro cominciano ad assorbire energia. Questa energia viene rilasciata alla fine in una potente esplosione, detta "supernova". Una supernova può illuminare il cielo per settimane. La temperatura in una supernova può raggiungere il miliardo di gradi. Questa temperatura altissima provoca la produzione di nuovi elementi, che possono apparire nella nuova nebulosa che resta dopo l'esplosione della supernova. 
Il nucleo di una stella massiccia grande da 1 volta e mezzo a 4 volte il nostro Sole, dopo l'esplosione della supernova, termina la propria vita come "stella di neutroni". Le stelle di neutroni ruotano su se stesse molto rapidamente, emettendo onde radio. Se le onde radio vengono emesse in singoli impulsi periodici (a causa del fatto che le stelle di neutroni ruotano su se stesse), queste stelle di neutroni si chiamano "pulsar".
Il nucleo di una stella massiccia grande 10 volte il Sole o più, dopo l'esplosione di una supernova, resta ugualmente massiccio. Non c'è più la fusione nucleare a sostenere la sua grande massa, così esso si schiaccia sotto il proprio stesso peso. E' diventato un buco nero, che presto inghiottirà tutta la materia e l'energia che si trovano nelle sue vicinanze. Alcuni buchi neri hanno una stella compagna, che gli orbita attorno, e il cui gas viene inghiottito dal buco nero. Mentre cade nel buco nero, il gas si riscalda ed emette energia sotto forma di raggi X. I buchi neri vengono infatti rivelati grazie ai raggi X emessi dalla materia che gli cade addosso.

Una domanda Che cosa determina la dimensione di una stella che si forma ?

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Il sito Web di StarChild è un servizio dell'High Energy Astrophysics Science Archive Research Center (HEASARC), del Dr Nicholas E. White (Direttore), in collaborazione con il Laboratorio per l'Astrofisica delle Alte Energie, con la NASA/ e con il GSFC.

Autori: Il Team di StarChild
Grafica e musica: Ringraziamenti
Direttrice del progetto StarChild: Dr. Laura A. Whitlock
Responsabile Web: Eunice Eng, eunice.eng@gsfc.nasa.gov

Traduzione e adattamento in lingua italiana: Melania Brolis, Osservatorio Astronomico di Padova - "Prendi le Stelle nella Rete !"

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