Corso di
ASTRONOMIA
DI BASE -2012
Esercitazioni: NASCITA ED EVOLUZIONE STELLARE
Allegato alla sesta serata del corso – 12/06/2012 - SOLUZIONI
SOLUZIONI ALLE DOMANDE APERTE
1. I parametri presi in considerazione dal Criterio di Jeans sono la massa e la dimensione della
nebulosa molecolare di origine, quindi la densità della stessa. La densità deve essere abbastanza
elevata da innescare una vittoria della gravità tale da indurre la nebulosa a contrarsi. Il criterio non
è adattabile direttamente alle osservazioni dal momento che concorrono svariati fenomeni esterni
che possono indurre una nebulosa, pur priva dei parametri minimi di Jeans, a contrarsi quali
esplosioni di supernovae e venti stellari che inducono fronti d’urto e compressioni di gas.
2. Vega: 1,55 miliardi di anni; Deneb:10,57 milioni di anni. La differenza sta nella diversa massa delle
due stelle. Una stella massiva come Deneb consuma la propria scorta di idrogeno a tassi molto
maggiori rispetto a Vega quindi termina prima le reazioni nucleari ed abbandona prima la fase di
sequenza principale.
3. Si ritiene che la soglia massima per la massa stellare sia di 200-250 masse solari. Una massa
maggiore infatti provocherebbe una tale energia dall’interno da far disperdere la materia che fa
oltrepassare questa soglia.
4. Il processo è la ionizzazione. Le nebulose poste vicino a stelle molto potenti in termini di radiazione,
come quelle di tipo spettrale O o B, vengono investite da vento solare talmente energizzante da
distaccare gli elettroni dal nucleo atomico. Si tratta di una situazione altamente instabile tuttavia,
quindi elettrone negativo e nucleo positivo si ricombinano presto emettendo energia nello spettro
visibile, soprattutto in banda rossa. Nelle nebulose a riflessione non si verifica questo fenomeno, e
la radiazione proveniente dalle stelle, più moderata, viene soltanto deviata, riflessa appunto.
5. Una nebulosa oscura è una concentrazione di gas e soprattutto polveri tale da rendere la nebulosa
stessa opaca alla luce ma non ha a che fare con la formazione stellare. Si tratta soltanto di un banco
di gas e polveri che si staglia contro un fondo più chiaro, che lo rende quindi visibile in “negativo”.
Un globulo di Bok è invece un “bozzolo” che racchiude una protostella. Anch’esso è visibile solo su
sfondo più chiaro ma è ciò che circonda una protostella ed è quindi legato a questa fase di
formazione stellare.
6. Le stelle brillano di luce propria grazie al processo di fusione dei propri elementi. La fusione
dell’idrogeno, che porta la stella in sequenza principale, avviene al raggiungimento della
temperatura nucleare di 10 milioni di gradi Kelvin.
7. La protostella nasce da una nube molto estesa e brillante, quindi la sua luminosità è elevata al
momento dell’inizio del collasso. Proprio il mantenimento di questa luminosità fa perdere energia
molto in fretta, mentre la protostella che ne trae origine ha dimensioni ridotte quindi la sua
luminosità crolla vertiginosamente. La temperatura resta pressoché costante quindi il grafico cade
quasi a picco.
8. Una protostella è una zona di collasso gravitazionale all’interno di una nube molecolare. Il collasso
è indotto da fattori esterni, in genere, quali il vento stellare proveniente da stelle adiacenti o il
fronte d’urto generato da esplosioni di supernovae nei paraggi, oppure dalla rotazione dei bracci
galattici che comprimono il gas presente negli stessi.
9. Le prime fusioni della fase di gigante rossa sono quelle di idrogeno che si verificano negli strati
esterni al nucleo, ormai pieno di elio. La contrazione infatti comprime gli strati più esterni della
stella aumentando la temperatura dell’idrogeno, che a 10 milioni di gradi inizia la fusione. Il
riscaldamento e l’elio prodotto aumentano il materiale all’interno del nucleo di elio fino al
raggiungimento dei 100 milioni di gradi Kelvin necessari ad accendere anche la fusione dell’elio.
10. Nella fase di gigante rossa la temperatura cala perché il calore sviluppato all’interno impiega più
tempo per giungere in superficie dopo l’espansione della stella, mentre la luminosità aumenta
(sempre per le maggiori dimensioni della stella) e l'astro si sposta verso l'alto e verso destra nel
diagramma HR, il ramo delle giganti rosse (Red Giant Branch).
QUESTIONARIO BREVE
1)Da una protostella si ottiene:
o Un oggetto che dipende dalla massa della protostella
2)Un oggetto di Herbig-Haro è:
o Derivante dall’interazione di getti espulsi dalla stella con l’ambiente circostante
3)Una stella di massa superiore a quella del Sole:
o Ha una vita più corta di quella del Sole
4)Una gigante rossa è una stella che sta bruciando:
o elio e idrogeno
5) Una nana rossa è un corpo celeste che:
o presenta fusioni di litio e deuterio durante le prime fasi di vita
6) La ionizzazione è un processo che:
o determina l’irraggiamento da parte di nebulose
7) Il diagramma HR mette in relazione:
o Il colore delle stelle e la magnitudine
8) Appena dopo l’uscita dalla Sequenza Principale la gigante rossa:
o viene alimentata dalla fusione dell’idrogeno nei gusci esterni al nucleo
9) La sequenza principale ha inizio quando:
o la stella inizia la sua fase di quiete dopo aver raggiunto l’equilibrio idrostatico
10) Una gigante rossa porta la stella a brillare di più perché:
o è più grande rispetto alla fase di sequenza principale
