INIZIO E FINE DI UNA STELLA
Osservatorio Astronomico di Pedaso
Gruppo Astrofili di Pedaso
Andrea Silenzi
Le stelle nascono dentro al grembo celeste che è la NEBULOSA.
La nebulosa è un insieme di gas composto per la maggior parte di
IDROGENO , ELIO, OSSIGENO, AZOTO, CARBONIO e polvere
interstellare
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Per cause ancora non del tutto chiare, in diverse zone della
nebulosa si formano adddensamenti di materia intensamente
polverosa, fino a formare dei globuli chiamati appunto globuli di
BOK ( dal nome dell'astronomo che teorizzò nel 1947 l'evoluzione
stellare )
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Globuli di Bok
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I globuli di bok si comportano come centri di attrazione per le particelle
delle zone circostanti. In questo modo aumentano gradualmente di
massa, densità e volume fino a divenire nuclei di collasso più grandi per
attrarre anche altri globuli di bok più piccoli. Il nucleo viene compresso
per gravità aumentando velocemente di densità e di temperatura. Se
viene raggiunta la densità di 100.000 atomi per cm^3, la temperatura
interna arriverà a 2000°/3000° K.
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In questo caso si forma una protostella. La protostella continua a
catturare e accumulare materia verso il suo centro, che si comprime e si
scalda sempre di più. L’aumento di temperatura, ne provocherà
l’espansione e il successivo raffreddamento. L’accumulo di altra materia,
porterà nuovamante la protostella a contrarsi e surriscaldarsi con
successiva espansione. Sin quando ci sarà materia da attrarre la sequenza
delle fasi precedenti si ripeterà ciclicamente:
( contrazione > surriscaldamento > espansione > raffreddamento >
contrazione > …. ).
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Protostelle
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Protostelle
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A causa dell’aumento totale della massa, i valori medi di pressione e
temperatura tenderanno comunque ad aumentare sempre di più finchè
non diviene talmente alta da provocare l'avviamento di reazioni
termonucleari. Se, nel nòcciolo, si arriverà a 300/500 miliardi di
atmosfere e 10/15 milioni di Kelvin, verrà raggiunto lo stato fisico che
innescherà la termofusione nucleare dell’idrogeno.
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In questa fase sono due i principali gruppi di reazioni termonucleari che
si innescano:
CICLO PROTONE-PROTONE
1*10^6 < T < 1.6*10^7
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CICLO CARBONIO-AZOTO-OSSIGENO
1.6*10^7 < T < 3*10^7
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In entrambi i casi si ha la trasformazione dell'IDROGENO in ELIO, con
una piccola perdita di massa dell'ordine del 7 per mille che si tramuta in
energia, secondo una celebre formula:
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E = mc^2
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A questo punto la produzione di energia all'interno della
protostella è salita tanto da arrestare la contrazione
gravitazionale, e l'oggetto assume un assetto stabile che rimane
tale finchè tutto l'IDROGENO non si è trasformato in ELIO, e cioè,
a seconda dei casi, per milioni o miliardi di anni , come lo è
attualmente il nostro SOLE.
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Finalmente si può affermare che è NATA UNA STELLA
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Le due diverse reazioni termonucleari conducono a formare stelle con strutture
interne diverse nei due casi, che si evolvono pure in due diversi modi.
La presenza dell'uno o dell'altro ciclo, dipende dalle masse:
CICLO
TEMERATURE
in K
STRATI
EVOLUZIONE
M< 0,01 Ms
protone-protone
Circa 2000
No reazioni Ter.
Nana Nera
0,01 Ms <M<0,085 Ms
protone-protone
3000
D in He leggero
Nana Nera
0,085 Ms <M< 0,2 Ms
protone-protone
5000
H in He (n.d.)
Nana bianca
0,2 Ms<M<0,5Ms
protone-protone
6000
H in He
Nana Bianca in
He
0,5 Ms<M<1,4Ms
protone-protone
6-7000
H- (H in He)
Nana bianca
1,4 Ms<M<3 Ms
Carbonio-AzotoOssigeno
7000-10^6
H- (H in He)-He
Nebulosa planetariaGigante rossa
3 Ms<M<4 Ms
Carbonio-AzotoOssigeno
7000-10^6
H- (H in He)-He- (He in C)-C
Nebulosa planetariaGigante rossa
4 Ms<M<5 Ms
Carbonio-AzotoOssigeno
9000-10^6
H- (H in He)-He- (He in C)-C-(C
in Si)-Si
Nebulosa planetariaGigante rossa
5 Ms<M<9 Ms
Carbonio-AzotoOssigeno
10^9 (t.i.)
H- (H in He)-He- (He in C)-C-(C
in Si)-Si-(Si in
Fe)-Fe
Nebulosa planetariaGigante rossa
Carbonio-AzotoOssigeno
10^9 (t.i.)
C e O si trasf. In
Ne, Na, Mg, S
M> 9 Ms
Super gigante
rossa- Supernova
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Stelle di Neutroni : Zwicky (1933) teorizzò le stelle di neutroni come il
risultato una una esplosione di una Supernova dal fatto che sono
talmente grandi ( ed inimmaginabili ) le temperature, densità e pressioni
nel nucleo di una stella super massiccia, che il collasso della stella
comprime la materia concentrandola in un corpo di appena 30 km, tali
che gli elettroni liberi degli atomi, penetrano all'interno dei nuclei
neutralizzando la carica positiva dei protoni formando i neutroni. Da qui
il nome di STELLA DI NEUTRONI.
Immaginate che 1 cm^3 di materia di tale stella peserebbe miliardi di
tonnellate.
Mentre le nane bianche sono state osservate con la strumentazione, le
stelle a neutroni sono solo state teorizzate da calcoli matematici a
tavolino, e mai osservate, cosa difficilissima visto le loro piccole
dimensioni.E' stato teorizzato che dovrebbe formarsi con M< 3 Msol
Tuttavia sono stai scoperti oggetti, come le PULSAR, e vari fenomeni
che pare convelidarne l'esistenza .
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Buchi neri: Ilcollasso e l'esplosione di una supernova non formano
sempre una stella a neutroni. Ancora una volta il risultato sarà diverso a
seconda della massa.
Se il materiale che collassa ha una M>3Msol il collasso non si
arresterebbe mai e la stella tenderà a ridursi schematicamente in un
punto detto appunto BUCO NERO .
LA FORTISSIMA CONCENTRAZIONE DI MASSA IN POCHISSIMO SPAZIO
PROVOCHERA' UN INCURVAMENTO DELLO SPAZIO STESSO TANTO
FORTE DA FARLO DIVENTARE UNA SPECIE D'INBUTO CHE INGOIERA'
TUTTO CIO' CHE ENTRERA' NEL SUORAGGIO D'AZIONE, COMPRESA LA
LUCE, E DI CONSEGUENZA CI APPARIRA' ALLA VISTA COME UN
OGGETTO NERO
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GRAZIE PER
L'ATTENZIONE
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