IL MISTERIOSO SITO DEL PROF. GIUSEPPE FASSARI

Il fato dell'uomo nel tempo e nell'immaginario

Le stelle e la loro evoluzione

Le stelle sono corpi celesti costituiti da enormi quantità di gas, prevalentemente idrogeno (H) ed elio (He), che emettono energia sotto forma di luce e calore.

Ciò avviene in seguito a reazioni, dette di fusione nucleare, durante le quali quattro nuclei dell’idrogeno (H) si uniscono formando un nucleo di elio con la liberazione di luce e calore. Nelle reazioni nucleari si ha la perdita di una piccola parte di massa che si trasforma in una grande quantità di energia; la massa e l’energia sono legate dalla famosa relazione di Einstein:

E = mc2

dove       E = energia    m = massa    v = velocità della luce

La reazione è resa possibile dalle elevatissime temperature, dell’ordine di milioni di gradi, di questi corpi celesti.      

Luminosità e magnitudine delle stelle

Quando osserviamo le stelle, ne vediamo alcune più luminose altre meno. Per molto tempo si è creduto che la grandezza delle stelle dipendesse dalla loro luminosità, cioè che quelle  più splendenti, come il Sole,  fossero le più grandi. Invece  dobbiamo tener conto che le stelle non sono tutte alla stessa distanza dalla Terra; la loro luminosità, quindi, dipende dalla grandezza ma anche dalla distanza dalla Terra.

La luminosità che si vede è detta magnitudine apparente e indica l’energia luminosa senza considerare la distanza; invece la magnitudine assoluta  ci permette di valutare l’effettiva luminosità delle stelle, supponendo che esse siano tutte alla stessa distanza (stabilita convenzionalmente in 10 parsec).

Quanto più la stella è luminosa, tanto più piccola è la magnitudine. Ad esempio Sirio, che è la stella più luminosa del cielo ha  magnitudine 1,4, ma appare così luminosa perché dista dalla  Terra solo 8,7 anni luce. Invece Deneb, che ha 7,2, appare meno luminosa poiché dista dalla Terra  ben 1800 anni luce. Il Sole ci sembra la stella più luminosa  poiché è vicinissima a noi: in effetti la sua magnitudine è 4,8.

Nascita ed evoluzione di una stella

Anche le stelle hanno un loro ciclo di vita: si  evolvono e poi muoiono, ma dai gas di cui sono fatte nascono altre stelle, in un lungo ciclo della materia. 

Inizialmente i gas come l’idrogeno cominciano ad aggregarsi e, per la forza di gravità, si concentrano formando una nebulosa rotante. Qui la materia si addensa e diviene sempre più calda ; si forma una protostella.  Quando al suo centro la temperatura raggiunge valori intorno ai 10 milioni di gradi  cominciano le reazioni di fusione nucleare: nasce la stella!

Il  Sole nacque così circa 5 miliardi di anni fa.

Quando la stella esaurisce quasi tutta la sua riserva di idrogeno perde la sua stabilità e, per effetto della gravità, si contrae, aumenta nuovamente la temperatura e si innescano altre reazioni nucleari che trasformano l’elio in carbonio (C).

La stella allora si espande e diventa una stella rossa, poi una gigante rossa e infine una supergigante rossa.

buco-nero-mangia-stella Le stelle e la loro evoluzione
Un buco nero inghiotte materia da una stella (in giallo)

Le reazioni nucleari che avvengono in una stella di questo tipo portano alla formazione di elementi via via più pesanti, finché la stella esplode, diventando una nova, se viene parzialmente distrutta, o una supernova se viene distrutta completamente.

schema-semplificato-evoluzione-stellare Le stelle e la loro evoluzione
Schema sintetico evoluzione stellare

I resti  dell’esplosione di una supernova possono continuare a contrarsi dando origine a corpi piccolissimi, ma con densità elevatissima, le stelle a neutroni o pulsar, oppure possono «scomparire» lasciando nello spazio un punto dove la densità e la gravità sono talmente alte da attirare tutta la materia e non lasciar sfuggire nulla, neppure la luce: si forma un buco nero, vero e proprio “vampiro dello spazio”  che aspira tutto (anche la luce) concentrando la materia oltre ogni immaginazione.

I buchi neri non sono visibili, ma vengono individuati grazie alle radiazioni emesse dai  gas prima che essi vengano inghiottiti.

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