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Il ciclo vitale delle stelle

di Anita Lucattini

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indice

Che cosa sono le stelle

i colori delle stelle

Il cilco vitale delle stelle

Il diagramma di H-R

Che cosa sono le stelle

le stelle sono corpi celesti a forma di sfera e dalle dimensioni enormi e con un' altissima temperatura che emettono luce propria . Sono formate da 2 gas, idrogeno ed elio che sono presenti sotto forma di plasma.Sono chiamate anche ammassi gassosi.

i colori delle stelle

le stelle non sono tutte uguali, una caratteristica che le differenzia è il loro colore. una stella , infatti, più è calda e più il suo colore sarà tendente al blu perche emette radiazioni blu, le più calde. le stelle rosse di conseguenza saranno le più fredde.

Il diagramma H-R è stato inventato da Hertzsprung e Russel e somiglia molto ad un grafico cartesiano perchè formato anche questo da 2 assi, una orizzontale per la temperatura superficiale ed una verticale per la luminosità. Lo "sfondo" del diagramma è formato da tutti i colori che possono assumere le stelle, da destra (il più freddo) a sinistra ( le più calde). le stelle sono raccolte pricipalmente nella sequenza principale ma con alcune eccezioni.

IL diagramma H-R

gli scontri tra stelle

i buchi neri

le stelle di neutroni

le supernove

Le nebulose

i globuli di Bok

la protostella

le nane brune

la stella

lotta contro la gravità

la sequenza principale

la morte delle stelle

la degenerazione degli elettroni

le nane binache

il ciclo vitale delle stelle

Le nebulose

Le nebuose sono enormi ammasi interstellari formati de gas freddi, l'idrogeno e l'elio, da polveri finissime. le nebulose rappresentano il primo stadio per la creazione di una stella e si possono dividere in 3 tipi:

  • le nebulose oscure;
  • le nebulose a riflessione;
  • le nebulose a emissione

Ad un certo punto, dentro la nebulosa, si innescano alcuni moti che fanno si che tutto il materiale circostante ( gas e polveri) si avvicini a si raggrupi in detreminati punti che al telescopio appaiono come piccoli puntini neri dentro la nebulosa. questi puntini sono i Globuli di bok e sono il primo prototipo di quello che sara il nucleo di una stella.

I globuli di bok

La protostella è la fase precedente alla nascita della stella vera e propria. Come si puo capire del nome è infatti un prototipo di stella che differisce da quest'ultima per chè il nucleo non ha una temperatura abbastanza alta da innescare la reazione termonucleare al suo interno.

Le protostelle

all'interno del globulo la forza di gravità causa una contrazione che porta ad un aumento dell'energia prodotta dalle singole particelle. Di conseguenza sale anche a temperatura del globulo che si trasforma in una protostella. Per la forza di gravità la stella inizia a grare sempre più vorticosamente tanto da formare un disco attorno a sè e la temperatura si alza tanto da far espellere i gas più superficiali.

Le protostelle

Le nane brune ( o stelle mancate) sono tutte quelle protostelle che non riescono a raggiungere la temperatura necessaria per innescare la reazione termonucleare( circa 10-15 mln di c°). questo avviene per le loro dimensioni ridotte, meno dell'8% della massa solare.Sono molto difficili da individuare perchè emettono una luce molto fioca data la temperatura bassissima, ma si ritiene che abbiano un'atmosfera simile a quella di giove( a bande orizzontali) e con nubi di ferro.

Le nane brune

Nel frattempo nelle stelle di massa sufficientemente grande, trascorsi circa 10 milioni di anni, la temperatura interna al nucleo tocca i 10 milioni di C° e inizia così la reazione termonucleare. In questa reazione, grazie al calore raggiunto, la stella inizia a fondere i nuclei di idregeno facendoli diventare elio. E' proprio da questa reazione che la stella trae l'energia per vivere e produrre luce.

La stella

Sin da subito però, la stella, si trova costretta a dover resistere alla forza di gravità, la quale tende a schiacciare la stetta verso il nucleo. l'astro, tuttavia, può sopravvivere proprio grazie alla fusione nucleare che agisce sotto forma di pressione. ciò dipende dal fatto che il calore fa muovere le particelle, le quali tendono ad allontanarsi tra di loro facendo dilatare la stella. la pressione prodotta dalla fusione termonucleare, perciò, permette alla stella di contrastare la forza di gravità.

La lotta contro la gravità

Ad un certo punto la fusione nucleare riesce a bilanciare la forza di gravità e quindi la stella può bruciare tranquillamente. questa fase è chiamata sequenza pricipale. Il periodo di stabilità di una stella dipende dalle sue dimensioni, le stelle più grandi muoino prima a causa della pressione più elevata. Nella sequenza principale sono comprese le stelle medie, come il Sole , a metà del loro percorso.

La sequenza principale

  • stelle molto maggiori del sole
  • stelle minori, uguali, o poco maggiori del sole

Le dimensioni di una stella non incidono solo sulla loror longevità, ma anche sul modo in cui queste moriranno

La morte delle stelle

La degenerazione degli elettroni permette a stelle come il nostro Sole di non essere completamente schiacciate dalla gravità. Questo perchè, mentre la stella si sta restringendo per colpa della gravità, gli elettroni non riescono a compattarsi. Ciò provoca una resistenza da parte degli elettroni verso la forza di gravità che permette alla stella di entrare in una nuova fesa di equilibrio.

La degenerazione degli elettoni

Le nane bianche sono piccoli corpi celesti di forma sferica, di colore bianco e molto molto dense. Sono astri estremamente piccoli, più o meno delle dimensioni della terra e rappresentano l'ultimo stadio di vita di una stella come il sole. Continuano a produrre luce bruciando tutta l'energia accumulta durante il tempo nella sequenza principale. Tuttavia se una nana bianca si trova in un sistema binario, ovvero vicino ad un'altra stella, grazie al loro campo magnetico e alla loro densità molto alta possono sottrarle il flusso di materia per poi esplodere in una nova.

Le nane bianche

  • Supernove provocate da stelle 25/40 volte il sole
  • Supernove provocate da stelle 8/10 volte il sole

Le supernove sono delle esplosioni particolarmente potenti provocate da stelle di massa maggiore a quella solare. Tuttavia non rappresentano l'ultimo stadio vitale di una stella e possono essere la causa di diversi corpi celesti in base alla massa iniziale della stella.

Le supernove

Le stelle di neutronisono piccoli corpi sferici dal diametro di circa 20/30 km. Sono esito di una supernova. le stelle di neutroni hanno una densità elevatissima e girano su se stesse ad una velocita pari a quadi 100 giri al segondo. Questo crea un campo magnetico molt molto forte. A caua proprio della velocità per la quale gira su se stessa, gli elettroni formati dal campo magnetico si stenderanno tutti a metà più o meno del campo magnetico e provocheranno una lieve luce che è possibile vedere solo quando è rivolta verso di noi.

Le stelle di neutroni

I buchi neri sono l'esito di una supernova e sono un corpo celeste di densità infinita.Orbitano molto velocemente, persino più della velocità della luce e proprio per questo i chimano buchi neri. Non è vero che risucchino tutto ciò che gli sta vicino, se ti trovi ad una distanza sufficiente e nella traiettoria giusta non ci sono pericoli. Il buco nero è delimitato dall'orizzonte, oltre il quale si vede tutta la luce che orbita vorticosamente attorno a questo corpo celeste

I buchi neri

  • Scontro tra 2 stelle in sequenza principale
  • Scontro tra una nana bianca ed una stella come il sole
  • Scontro tra 2 stelle di neutroni

Gli scontri tra stelle avvengono quando due stelle entrano in contatto. Al telescopio appaiono come un unico puntino perchè le stelle sono troppo vicine e quindi gli astronomi hanno fatto delle ipotesi per mezzo dei computer. Questi scontri avvengono principalmente negli ammassi globulari e finora sono state formulate 3 ipotesi:

Gli scontri tra stelle

Grazie per l'attenzione

Quando le riserve di idrogeno finiranno, la fusione termonucleare si stopperà e la forza di gravità inizierà a restringere la stella sempre di più. Tenterà di bruciare l'elio ma non ci riuscirà perchè il nucleo è troppo freddo.Proprio grazie alla pressione gravitazionale il nucleo si surriscalderà permettendo all'elio di fondersi. Gli strati più esterni della stella tenderanno a rigonfiarsi e poi a evaporare formando una nebulosa planetaria. quando anche l'elio finirà, il nucleo non riesce a fondere il carbonio e la gravità continua a compattare la stella fin quando non avverrà la degenerazione degli elettroni che riporteranno la stella in una fase di stabilità trasformandola in una nana bianca. Se le nane bianche si trovano vicino ad un altra stella possono succhiarle la linfa vitale per poi esplodere in una nova.

Morte

Le stelle di queste dimensioni sono talmente grandi che nemmeno una stella di neutroni reggerebbe il loro collasso. La gravità tenderà infatti a comprimere le supernove talmente tanto da crare un oggetto di densità infinita, un buco nero , il quale secondo alcuni rappresenterebbe il collasso vero e proprio di una supernova di queste dimensioni.

Supernove

Nelle supernove di questo genere, durante l'esplosione, la superficie della stella viene frammentata e lanciata da tuttele le parti ma il nucleo rimane intatto. La gravità, però, per restringerlo deve fare i conti anche qui con la degenerazione degli elettroni. Stavolta tuttavia li riesce a combinare con i protoni crando dei neutroni. Anche i neutroni si oppongono alla gravità ed entrando in una fase di stabilità, è nata una stella di neutroni.

Supernove

Queste stelle hanno l'energia per fondere sin da subito gli elementi più pesanti dell'idrogeno. si forma così una stuttura a centri concentrici che comprende elementi sempre più pesanti. quando nel nucleo si arriva ad ottenere il ferro, non conviene più fonderlo perchè esso non prigiona energia ma la assorbe. La forza di gravità non riesce più a cntenere il nucleo che si allarga. quando arriva ad essere una volta e mezzo quello del sole, esso esplode in una supernova di tipo 2. Dopo questo, in base alla massa iniziale, la stella diventerà una stella di neutroni oppure un buco nero.

Morte

Quando la nana bianca è abbastanza vicina il suo campo gravitazionale inizia ad attrarre la stella distorcendone la forma. Quando entrano in contatto lo fanno a velocità supersonica e ciò produce un'onda d'utro che fa aumentare talmente tanto la fusione termonucleare da far esplodere la stella .

Scontri

Questo è uno scontro relativamente pacifico.La loro gravità comincia ad attrarle formando una spirale. passato un po' di tempo dopo il movimento le stelle passeranno attraverso una serie di fasi fino ad unirsi.

Scontri

E' catastrofico.Si attraggono reciprocamente edi iniziano aorbitare l'una attorno all'altra. iniziano a ruotare sempre più velociemente ma ciò disturba lo spaziotempo attorno a loro che le costringe a rallentare, ma questo le fa attrarre sempre di più. Quando sono vicinissime iniziano a ruotare molto velocemente e la collisione finale provoca un'esplosione violentissima.

Scontri