Buchi neri: figli delle stelle | Ep. 2

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Nello scorso episodio abbiamo parlato della struttura di un buco nero, e di alcuni dei fenomeni che si verificano nelle sue vicinanze. Avevo anche accennato di come i buchi neri discendano dalle stelle: ed è proprio questo l’aspetto che andrò ad approfondire oggi. Come si svolge la vita di una stella? Come avviene la loro formazione e quali tipi di stelle esistono?

La nascita

L’universo è fatto in gran parte di “cose” a noi ancora non ben comprensibili: energia e materia oscura (che verranno trattate in un altro episodio). Quello che possiamo osservare è solo il 5% circa: materia ed energia a noi visibili. Consideriamo per ora solo questo 5%.

Nelle regioni di spazio in cui è presente pulviscolo, chiamate nebulose, esso tende a compattarsi sotto l’effetto della – seppur debole – forza di gravità delle singole particelle. Immaginando che non vi siano corpi più massicci nelle vicinanze, questo aggregato di idrogeno (l’elemento più semplice ed il più presente nello spazio) continuerà ad ingrandirsi per conto suo, aumentando la sua massa e, quindi, la sua forza gravitazionale e prenderà, a questo punto, il nome di proto-stella. Darà vita, in questo modo, ad un processo che, se il materiale da cui attingere è abbastanza, lo porterà ad una massa pari ad almeno un decimo di quella solare.

A questo punto, l’oggetto ha più di quattro volte la massa di tutti i pianeti del nostro Sistema Solare, ed è pronto a diventare a tutti gli effetti una stella.

Si definisce come stella un corpo celeste in grado di sostenere al suo interno la fusione nucleare. Questo processo consiste in, appunto, fondere nuclei atomici tra loro (ad altissima temperatura e pressione, per avvicinare tra loro gli atomi abbastanza da essere fusi), ottenendo energia e radiazione elettromagnetica in grado di tenere in equilibrio il corpo celeste contro la forza di gravità che tenderebbe, altrimenti, a comprimerlo su se stesso. Stelle delle dimensioni del Sole e più piccole, generalmente, fondono solo Idrogeno in Elio, ma stelle più massicce, grazie alla maggiore pressione, possono arrivare ad ottenere elementi sempre più pesanti fino ad arrivare al Ferro.

Tipi di stelle

Ma come sono classificabili le stelle? A seconda della loro massa e, di conseguenza, colore ed energia della radiazione emessa. Infatti, sebbene tutte le stelle si basino sull’equilibrio tra radiazione e gravità, si può fare una distinzione in base alla modalità sfruttata per mantenersi stabili nella Main Sequence, la parte più lunga della loro vita.

    • Le giganti e super-giganti (da due a duecento volte il Sole) accumulano il materiale fuso formando strati di elementi via via più pesanti: Idrogeno ed Elio all’esterno, poi Azoto, Carbonio e Neon, Magnesio, Silicio e Zolfo e infine Nichel e Ferro al centro.
    • Le nane (dalle dimensioni del Sole o minori), poiché meno massive e, quindi, meno compresse dalla gravità, riescono a ricambiare il materiale già fuso dall’interno all’esterno con moti convettivi, evitando di accumularlo. Il Sole, una stella di dimensioni medio-piccole, ha un funzionamento di questo tipo.

Maggiori sono le dimensioni della stella e più sarà in grado di produrre energia attraverso la fusione nucleare: più una stella è grande e più la radiazione sarà energetica, assumendo così un colore più azzurro o, addirittura, ultravioletto. In caso di stelle più piccole, invece, la luce che emettono ha colore arancione o rosso.

Prendendo ancora il Sole ad esempio, esso emette luce visibile per la maggior parte gialla. Bisogna comunque ricordare che la luce gialla visibile ai nostri occhi è solo una parte dello spettro elettromagnetico: settando i telescopi su diverse lunghezze d’onda (Ångström), applicando determinati filtri e ricolorando appositamente le fotografie scattate possiamo renderci conto della varietà di “aspetti” che un corpo celeste può assumere. Notare dalla figura come a lunghezze d’onda più piccole corrispondano colori più freddi e temperature più alte.

Ma come si svolge nel dettaglio il processo di fusione nucleare? E soprattutto, come muoiono le stelle quando questo non è più sostenibile? Saranno queste le domande a cui cercheremo di rispondere nei prossimi episodi.

 

 

 

 


FONTI

Vsauce:

www.youtube.com

Kurzgesagt – In a Nutshell:

www.youtube.com

Link4universe:

www.youtube.com

NASA:

www.nasa.gov

Wikipedia:

en.wikipedia.org


Nicole Meregalli



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