22 aprile 2011

Nascita ed evoluzione di una stella

Una stella è un corpo celeste che produce luce propria bruciando idrogeno all'interno di reazioni di fusione termonucleare. L'idrogeno è l'elemento che, affinchè avvenga la fusione, richiede la temperatura più bassa. Dalla fusione di quattro atomi di idrogeno si ottengono un atomo di elio e una grande quantità di energia, emessa sottoforma di radiazioni, di cui una parte è energia luminosa. Ma l'idrogeno è solo l'elemento di partenza della reazione, in quanto molti altri elementi vengono prodotti e, a loro volta, fusi per produrre altri elementi via via più pesanti, in termini di numero di protoni del nucleo; quindi bruciando idrogeno, avente un solo protone, si ottiene elio, con due protoni, poi litio, e così via, passando per metalli pesanti come il ferro (ciò, al contrario di come potrebbe sembrare, non continua all'infinito). In poche parole, le stelle sono la fabbrica degli elementi sparsi nell'universo.

La scienza sta cercando da tempo di imitare e riprodurre sulla terra la fusione nucleare, dalla quale ottenere energia in un certo senso "pulita", al contrario dell'energia ottenuta dalla fissione nucleare, indotta nelle centrali atomiche, i cui inconvenienti sono noti ai più. Solo per dare un accenno, la fusione presenta ostacoli insormontabili a causa delle altissime temperature (milioni di gradi) e pressioni richieste, ma, quando saranno superati, consentiranno di bruciare idrogeno, facilmente ottenibile a partire dall'acqua, e ottenere grandissime quantità di energia.


Le fasi di vita di una stella

1. A causa dell'attrazione gravitazionale, la polvere interstellare si aggrega formando una nube gassosa che successivamente diventa una nebulosa, poi una protostella e, aumentando ancora di densità, l'elevata temperatura innesca la reazione nucleare.

2. Nella stella convivono in equilibrio una forza di attrazione della materia e una contrazione finchè l'idrogeno si esaurisce. A questo punto la stella si contrae e aumenta la sua temperatura. L'elio prodotto innesca le reazioni che produrranno carbonio.

3. L'energia e le dimensioni della stella aumentano ed essa si trasforma in una gigante rossa. A seconda della massa stellare si hanno tre diversi sviluppi.
Se la massa è piccola, ad un certo punto, la parte esterna di stacca dal nucleo dando vita ad una nebulosa planetaria. Quando la nebulosa inizia a contrarsi, le reazioni si bloccano e si forma una nana bianca che spegnendosi si trasforma in una nana nera.
Se la massa è elevata, la gigante rossa si dilata finchè un'esplosione genera la dispersione di una parte della massa. Poi si contrae e diventa una stella di neutroni detta pulsar, in cui la densità è altissima.
Se la massa è molto elevata la gigante rossa diventa una supernova. Quando si contrae, essa darà vita ad un buco nero, in cui la materia e l'energia circostante vengono risucchiate, a causa della grandissima attrazione gravitazionale.

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