Nebulose e galassie

Le nebulose
Le nebulose sono agglomerati di idrogeno, polveri e plasma.
Esistono vari tipi di nebulosa:
• nebulosa oscura all’interno della quale avvengono i fenomeni di
nascita e formazione di stelle;
• nebulosa che si formano in seguito alla morte di una stella e che si
possono suddividere in: a) nebulosa planetaria (associata con la nana
bianca) e b) resti della supernova (nebulosa costituita dai resti di ciò
che rimane della stella esplosa);
•nebulosa a riflessione che brilla a causa della luce emessa da una
stella nelle vicinanze;
• nebulosa a emissione che a differenze di quella a riflessione
emette luce propria.
La nebulosa planetaria “Occhi di gatto” con
al centro una nana bianca.
I “Pilastri della creazione” appartengono alla
Nebulosa dell’Aquila, una nebulosa oscura
La nebulosa oscura
“Testa di cavallo”
La Trifid Nebula è una nebulosa particolare perché presenta sia una parte a
emissione (parte rosa) che una parte a riflessione (parte celeste).
La Nebulosa del Granchio rappresenta i resti di una supernova
Di solito all’interno di una nebulosa si formato diverse stelle a formare quello che
viene definito “ammasso”. Tra gli ammassi più noti c’è sicuramente quello delle
Pleiadi, formato da centinaia di stelle delle quali 7 visibili ad occhio nudo.
Alcione è la stella più luminosa delle Pleiadi
Evoluzione
stellare
• Una nebulosa inizia a contrarsi
per gravitazione.
• Si forma la protostella: si avvia
il processo di fusione nucleare,
che inizia a bilanciare la contrazione
• Fase di stabilità che è la fase
più lunga durante la quale l'energia
della fusione bilancia la forza
di gravità. In questa fase
l’idrogeno si trasforma in elio.
•
• L'idrogeno diminuisce e la stella
si contrae, iniziando così a
bruciare elio (fusione dell’elio).
La reazione fa espandere la stella
trasformandola in una gigante rossa
(con temperatura superficiale
non elevata).
Se la massa non è elevata (nella maggior parte dei casi), con l'esaurimento delle risorse di elio, le reazioni
nucleari terminano; la stella collassa, cioè si contrae, a causa della forza di gravità. Il collasso non è esplosivo
e porta allo stadio di nana bianca.
Se la massa è elevata appena si esaurisce anche la fusione dell'elio, i processi nucleari non si arrestano ma
proseguono con la sintesi di altri elementi più pesanti: ossigeno, neon e altri fino al ferro. A quel punto la stella
non è più stabile e esplode sotto forma di supernova proiettando il materiale all'esterno. Il materiale rimasto forma,
a seconda dei casi, una stella a neutroni o un buco nero.
Il nucleo di una super-gigante poco prima della sua esplosione
Il Sole è una stella di classe G
Temperatura
Classe spettrale Tipo di stella
superficie
O-B
Bianco azzurre 60000 - 10000
A
Bianche
10000-7500
F
Bianche
7500-6000
G
K
M
Gialle
Arancio
Rosso
6000-5000
5000-3000
meno di 3000
Il SOLE
L’energia che si origina nel nucleo della stella produce una pressione che spinge
verso l’esterno. La forza di gravità spinge verso l’interno. La stella raggiunge
l’equilibrio quando le due forze si equivalgono.
Il Sole è una stella medio-piccola con una lunga fase di equilibrio (circa 10
miliardi di anni dei quali circa 5 già trascorsi).
Trascorsi 10 miliardi l’idrogeno termina e la fusione nucleare si arresta.
Senza più pressione verso l’esterno la gravità comprime il nucleo che
comincia a scaldarsi sempre di più. La temperatura cresce fino a che un
guscio di idrogeno attorno al nucleo innesca la fusione in elio.
La temperatura aumenta ancora e gli strati esterni del Sole si dilatano raffreddandosi.
La stella si trasforma in una gigante rossa anche 100 volte più grande. La temperatura
nel nucleo innesca la fusione di elio in carbonio.
Per qualche decina di milioni di anni la stella riesce a mantenere un certo equilibrio.
Poi il motore comincia di nuovo a fermarsi e la gravità ricomincia a comprime il nucleo.
La temperatura cresce, ma il carbonio non riesce a trasformarsi in ossigeno ed il nucleo
collassa, mentre gli strati esterni vengono lanciati nello spazio circostante
Il Sole si è trasformato in una nana bianca (100 volte più piccola del
Sole), mentre nello spazio si è formata una nebulosa planetaria.
Immaginiamo un corpo pesante come il Sole
ma talmente compresso da avere le dimensioni di una città:
ecco la stella a neutroni.
In queste condizioni estreme gli atomi non esistono più e
la stella è composta quasi tutta da neutroni.
Una Pulsar è una stella a neutroni che
ruota molto velocemente ed emette
radiazioni elettromagnetiche. In conseguenza
delle dimensioni ridotte e della
conservazione del momento angolare, una
stella a neutroni ruota su se stessa
fino a 100 volte al secondo.
(Il Sole ha un periodo di rotazione di circa
un mese !!!). La velocità di rotazione
di una Pulsar diminuisce nel corso
del tempo. Quindi più una Pulsar è lenta,
più è vecchia.
Un buco nero è una regione dello spazio da cui nulla, nemmeno la luce,
può sfuggire e questo a causa dell’enorme forza gravitazionale.
Nel corso del 2012 è stato scoperto, all’interno della galassia NGC 1277, il più grande
buco nero conosciuto, il cui peso è 17 miliardi di volte quella del nostro Sole.
I Quasar (sorgente radio quasi stellare) non sono stelle ma nuclei di
galassie molto lontane da noi che emettono immense quantità di energia.
Si pensa che i Quasar contengano al loro interno enormi
buchi neri
La galassia Sombrero
(galassia a spirale)
Le galassie
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La galassia è un insieme di stelle, gas e polveri
La nostra galassia, la Via Lattea, è del tipo spirale barrata
Le galassie ellittiche e a spirale contengono almeno 100 miliardi di stelle
Si pensa che l’universo sia composto da almeno 100 miliardi di galassie
La Grande Nube di Magellano, la Piccola Nube di Magellano e Andromeda sono
le 3 galassie visibili ad occhio nudo.
La maggior parte delle galassie dell’universo è rappresentato da galassie nane
formate solo da pochi miliardi di stelle.
NGC 1300, un esempio di
galassia a spirale barrata
Una galassia ellittica
La galassia Vortice, un esempio di
galassia a spirale