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Anno scolastico 2011-2012
Classi quinte
LE STELLE
Non piangere quando tramonta il sole, le lacrime ti impediranno di vedere le stelle.
Tagore
GUIDA
Anche quest'anno si parte!!
Proprio così: le classi quinte di Banchette , Borgofranco e di Samone
approfondiranno la conoscenza delle Stelle, sviluppando i seguenti
punti:
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•
Come tutto ha avuto origine?
Cosa sono?
Dove sono?
Come e dove nascono?
Come muoiono?
Cosa producono?
BUONA VISIONE!!!
COME TUTTO HA AVUTO ORIGINE?
Il Big-Bang, 13.7 miliardi di anni fa, provocò l'espansione dell'universo
riempiendolo di atomi leggeri (H e He) di gas.
L' universo era ancora così caldo che neppure la luce poteva esistere.
Siamo nella "fase oscura".
Circa 500 milioni di anni dopo il Big-Bang, la temperatura si abbassò
abbastanza da permettere alla luce di diffondersi liberamente.
Dal gas primordiale si formarono le stelle di prima generazione, astri
giganteschi di colore blu che vissero pochi milioni di anni.
La breve vita delle prime stelle si concludeva con una esplosione che
diffondeva nello spazio le sue ceneri.
Le esplosioni "inquinarono" l'universo di elementi pesanti, cioè della
materia che conosciamo, e di cui siamo fatti.
Nacquero le stelle di seconda generazione, che contengono elementi
pesanti, come il Sole.
Le stelle si raggrupparono, formando galassie sempre più grandi.
Le nuove stelle, nate da nubi sempre più ricche di elementi pesanti,
formarono sistemi stellari come i pianeti.
L'universo assunse l'aspetto attuale, con le galassie che si allontanano
a causa della sua espansione, iniziata con il Big-Bang.
COSA SONO LE STELLE?
Per rispondere a questa domanda ci siamo chiesti...
1. Come sono fatte ?
Le stelle sono fatte quasi
completamente di Idrogeno (H) ed Elio
(He), due gas leggerissimi.
2. Che forma hanno ?
A causa della forza di gravità le stelle
nascono per contrazione della nebulosa
originaria, quindi hanno forma sferica.
3. Di che colore sono ?
Il colore dipende dalla temperatura
superficiale: le più calde sono blu poi
azzurre, bianche, gialle, arancioni e
rosse.
4. Le stelle si muovono ?
Le stelle orbitano al centro
della loro galassia.
Il Sole ci mette circa 250
milioni di anni a fare un "giro".
5. Quanto sono distanti ?
Le stelle sono molto distanti, la
più vicina è Alfa Centauri che
dista 4,3 anni luce.
Sirio dista circa 8 anni luce.
6. Quanto sono grandi ?
Le stelle possono essere piccole, come
le nane brune, o supergiganti, migliaia
di volte più grandi del Sole.
7. Cosa succede alla fine
della loro vita ?
Alla fine della loro vita, le stelle
diventano instabili e variano di
luminosità, fino all'esplosione, che può
essere distruttiva se le stelle sono
grandi.
8. Come si trasformano ?
Prima di diventare Novae o Supernovae,
le stelle rilasciano delle bolle di gas
che diventano come degli enormi anelli
multicolorati.
9. Come è la vita di una
stella ?
La vita di una stella e la sua evoluzione.
10. I buchi neri ... erano
stelle ?
Sì, anche loro erano "stelle" !
DOVE SONO LE STELLE?
Ogni astronomo di ogni civiltà ha
cercato di spiegare cosa sono e dove
sono le stelle. Nell’antichità si pensava
che le stelle fossero tutte alla stessa
distanza, raccolte in un "guscio" che
avvolgeva la Terra chiamato "Sfera
delle stelle fisse". Inoltre si credeva
che le stelle, a differenza dei pianeti,
non si muovessero mai.
Solamente nel XVII secolo si
incominciò a capire la vera natura di
questi astri. Si comprese che il Sole è
come tutte le altre stelle, ma che ci
appare grande e caldo solo perché è
vicino a noi. Si capì che la Via Lattea è
la nostra Galassia, la "città" dove
orbita il Sole. Proprio così, perché le
stelle non vivono isolate ma
raggruppate in grossi sistemi,
chiamati galassie, che ospitano
miliardi di stelle che ruotano attorno al
centro galattico, dove solitamente
risiede un enorme buco nero.
CLASSIFICAZIONE DELLE GALASSIE
Le galassie, per la loro forma, possono essere suddivise in tre grandi
categorie: spirali, ellittiche e irregolari.
1. Le galassie SPIRALI hanno la forma di un disco che ruota intorno al proprio
asse, con dei bracci a spirale che lo avvolgono come una girandola. I bracci
contengono stelle giovani e il nucleo contiene quelle più vecchie.
2. Le galassie ELLITTICHE hanno la forma di un batuffolo di cotone più o meno
rotondo, che gira attorno a se stesso. E’ abitato prevalentemente da stelle
vecchie perché non hanno più nubi di gas che possano formare nuove stelle.
3. Le galassie IRREGOLARI di solito sono piccole e non hanno una forma ben
definita, ma sono ricche di gas, polveri e stelle giovani.
Gli astronomi ritengono che le galassie più grandi si siano formate per
aggregazione di galassie più piccole, un fenomeno che continua tuttora. Le
galassie più grandi inglobano quelle più piccole, concentrano le nubi danno così
la possibilità alla formazione di nuove stelle. Quindi in una galassia possono
vivere e coesistere stelle giovani e stelle vecchie, formate cioè in tempi e in
modi diversi.
Per le loro modalità di formazione, le galassie contengono delle concentrazioni
di stelle, chiamati "ammassi" e che possono essere paragonati ai quartieri delle
nostre città.
Gli AMMASSI APERTI sono gruppi di
stelle giovani, spesso appena nate ed
ancora contenute nella nube
progenitrice. L’ammasso aperto delle
PLEIADI è l’ammasso aperto più vicino
a noi, è formato
da qualche
centinaio di
stelle ed è tra i
più fotografati
dagli astronomi.
Gli AMMASSI GLOBULARI invece sono
insiemi molto più grossi di stelle che
danno una forma sferica all’ammasso
(forma a globulo, da qui il nome) e
che orbitano attorno alla galassia
centrale. La Via Lattea conta circa 150
ammassi globulari, alcuni dei quali
arrivano a contare qualche milione di
stelle.
COME E DOVE NASCONO LE STELLE ?
Le nebulose sono nubi di gas e polveri, illuminate dalle stelle, che diventano
visibili su un fondo luminoso. Si dice che siano i "vivai" delle stelle. Sono
responsabili di fenomeni incredibili: la concentrazione delle sostanze determina
infatti la formazione di una stella. Sono la sede di straordinarie reazioni
nucleari che consumano milioni di tonnellate di combustibile al secondo .
Ogni anno, all' interno delle nebulose, vengono alla luce nuove stelle.
FASI DELLA NASCITA DI UNA STELLA
Le stelle nascono all'interno di una
nube di idrogeno e di polveri : la
nebulosa.
L'esplosione di una o più stelle
adiacenti determina una perturbazione
nella nebulosa e sollecita forze
gravitazionali.
La nube si contrae
progressivamente su se stessa per
effetto dell'attrazione
gravitazionale, che determina la
spontanea condensazione della
materia.
La nube inizia a ruotare su se
stessa, mentre la temperatura
aumenta .
Si forma l'embrione di una nuova
stella (protostella) e si innesca
rapidamente una reazione
nucleare.
La protostella si trasforma quindi
in una che continuerà a splendere
fino a che la sua riserva di
idrogeno non verrà interamente
convertita in elio.
Nel caso del sole, le scorte di idrogeno sono talmente grandi (ammontano a
circa 2 miliardi di miliardi di miliardi di tonnellate) che la reazione nucleare
cominciata 5 milioni di anni fa durerà ancora per lungo tempo
Alcune stelle, al contrario, si sono formate in seguito all' esplosione di una
stella giunta al termine della sua vita.
Divenuta troppo piccola, non è visibile in quanto tale.
COME MUORE UNA STELLA
Tutto ha inizio in una incubatrice
speciale:
UNA NEBULOSA
Dopo la sua formazione, una Stella
può vivere molti miliardi di anni. Per la
maggior parte
della sua vita
vive delle proprie
riserve di
idrogeno che
trasforma in elio.
Ogni Stella è destinata a spegnersi ma non tutte seguiranno lo stesso
percorso.
I DESTINI SI DIVIDONO...
Le Stelle hanno grandezze diverse che dipendono dalla loro massa o dalla loro
densità.
Le Stelle che hanno una massa minore, splendono di meno ma possono vivere
più a lungo perché bruciano il loro carburante più lentamente.
Al contrario se la massa è maggiore, la Stella è più calda e luminosa perché
maggiore è il combustibile che ha a disposizione ma vivrà meno perché
sperpererà più velocemente il suo combustibile nucleare...
1° DESTINO
Le Stelle che hanno una massa
piccola, inferiore a metà di quella
solare, quando finiscono tutto
l'idrogeno del nucleo, convertono
l'idrogeno della loro atmosfera in elio
e collassano.
Dopo una serie di collassamenti ...
...tendono a trasformarsi in NANE
BIANCHE dopo aver espulso i loro
strati più esterni
La nana bianca continuerà a brillare
fino a quando si spegnerà e diventerà
una NANA NERA.
2° DESTINO...
Le Stelle con massa media come del
Sole, una volta finito il carburante
( l'idrogeno del nucleo), esplodono nel
giro di poche ore ...
e diventano delle SUPERNOVAE :
una Stella brillantissima, che emette
una quantità enorme di luce e che
getta nello spazio la materia
di cui è costituita
Proprio da questo materiale potranno
formarsi altre Stelle....
3° DESTINO...
Le Stelle GIGANTI e SUPERGIGANTI
esplodono come le Supernovae,
ma il loro nucleo, a causa
dell'elevatissima forza di gravità, si
contrae ...
...fino a diventare un oggetto di circa
10 Km di diametro e con una massa
elevatissima: si è formata un
BUCO NERO O UNA STELLA DI
NEUTRONI ( PULSAR)
Le stelle di neutroni sono
estremamente compatte e dense,
sono visibili.
Al contrario, si è in presenza di un
buco nero se dopo l'esplosione la
stella diventa così piccola e densa che
la la sua gravità impedisce alla luce di
sfuggire.
"Troppo teneramente ho amato le stelle per avere paura della notte"
Sarah Williams