Il ciclo vitale di una stella ha origine all'interno di una nebulosa.

Le polveri ed i gas in queste "zone fertili" solitamente tendono ad addensarsi, generando un disco d'accrescimento. È un questo luogo che la protostella si evolve parallelamente ad altri nuclei minori che daranno in seguito origine ai pianeti. Man mano che la stella accumula materia la sua massa aumenta insieme alla forza di gravità, all'interno del nucleo iniziano a scatenarsi le prime reazioni nucleari, ma non possiamo effettivamente dire che è nata una stella, se l'idrogeno non inizia ad essere trasformato in elio. Questa reazione tende a fare espandere verso l'esterno il nucleo della stella, ma al tempo stesso viene controbilanciata dalla gravità che spinge in direzione opposta. Quando questo bilanciamento di forze si stabilizza, la stella viene considerata stabile è brilla per miliardi di anni proprio come il nostro Sole, quando invece viene a mancare uno di questi fattori, la stella inizia a destabilizzarsi, subendo un'ulteriore evoluzione che la condurrà infine alla morte.

A seconda del colore possiamo individuare l'età dell'astro.

Una stella azzurra o bianca è molto giovane, il giallo/arancio indica invece un'età intermedia, ed infine il colore rosso è tipico delle stella anziane.

Le popolazioni stellari quindi sono in continua evoluzione: dalla brillante stella azzurra appena nata, alla gigante rossa prossima ormai alla fine.

Ma qual è l'elemento fondamentale che determina l'evoluzione delle stelle?

Che ci permette di prevedere quale fra esse diventerà una nana bianca od un buco nero?

Gli scienziati affermano che è la massa che definisce il ciclo evolutivo delle stelle.

Partendo dalla comparazione con il Sole, essi possono tracciare il profilo di diversi corpi celesti, e classificare le stelle in base ad un alfabeto accettato da tutti i ricercatori astronomici. 

 

 

Le Nane Bianche

 

Una Nana Bianca è una stella che non può contrarsi oltre per produrre energia radiante, poiché tutte le reazioni termonucleari sono già state compiute negli stadi precedenti.

In questa categoria rientrano le stelle che arrivano al termine della loro vita con una massa simile a quella del Sole.

Il nostro astro finirà il suo ciclo proprio in questo modo, fra circa cinque miliardi di anni, e si trasformerà infine in una Nana Nera.

Le Nane Bianche più grandi sono circa due volte il diametro della Terra, con un quinto della massa solare.

La nebulosità che le circonda dà origine alle così dette nebulose planetarie, dove un anello di gas in espansione si allontana dalla stella degenerata fino a scomparire del tutto.

Il successivo raffreddamento trasformerà la Nana Bianca in una Nana Nera, una stella morta e del tutto inosservabile dagli strumenti ottici.

 

 

Le Pulsar

 

Cosa accade se una stella arriva alla fine della sua evoluzione con una massa superiore al limite richiesto per una Nana Bianca?

Nel 1967 rapidi segnali radio con una regolarità simile ai battiti di un orologio vennero registrati da astronomi Inglesi.

Questi segnali, con periodi inferiori al secondo, indicarono agli scienziati una nuova classe di stelle morenti: le Pulsar.

Se la massa di una stella supera le 1,2 masse solari la sua contrazione è talmente violenta che non può arrestarsi alla fase di Nana Bianca, ma continua fino a contrarre ulteriormente il suo nucleo a solo una decina di chilometri di diametro.

La Pulsar è una stella degenerata con il nucleo composto di soli neutroni, per questo motivo vengono anche chiamate Stelle di Neutroni.

La più famosa fra esse si trova nella Nebulosa Granchio nella costellazione del Toro.

 

 

I Buchi Neri

 

Se la massa della stella è ancora maggiore, cosa succederà nella fase di collasso finale?

Le due precedenti suddivisioni non sono adeguate per spiegare l'evoluzione di una stella con due o tre masse solari.

In questo caso il collasso gravitazionale si spingerà oltre, generando quello che viene comunemente definito: Buco Nero.

Questo corpo celeste, che ha sollecitato così tanto la fantasia degli scienziati, è un luogo dove la gravità è infinita e la massa si è ridotta a zero.

La luce non è quindi in grado di lasciare l'orizzonte degli eventi, quel luogo cioè dove la struttura stessa dello spazio si è contratta a tal punto da accogliere un oggetto così eccezionale, e si richiude intorno ad esso risultando così del tutto impercettibile.

Gli effetti sulle stelle circostante sono particolarmente violenti, se infatti siamo di fronte ad un sistema di stelle doppie, il Buco Nero svilupperà una tale forza di gravità da strappare letteralmente le parti esterne della sua compagna attirandole nel suo pozzo gravitazionale, generando massicce emissioni di raggi X.

La prova concreta dell'esistenza di un Buco Nero si è avuto studiando l'anomala emissione dei rag-gi X nella costellazione del Cigno, dove è stata rinvenuta Cygnus X-1, una sorgente di raggi X estremamente potente.

Nel corso degli anni molti Buchi Neri sono stati scoperti dagli astronomi, alcuni addirittura nel centro della Via Lattea.

 

 

Nove & Supernovae

 

Talvolta capita di osservare una stella in un punto della volta celeste dove in precedenza non si vedeva nulla.

In passato la stella veniva chiamata Nova, poiché si riteneva fosse appena nata.

In realtà l'astro esisteva da sempre, ma aveva aumentano improvvisamente il suo splendore al punto da diventare osservabile.

Le stelle che si comportano in questo modo vengono chiamate, per rispetto verso la tradizione, Nove o Supernove.

Le stelle Nove aumentano la loro luminosità fino a diventare centomila volte più splendenti, mentre le Supernove diventano qualche miliardo di volte più luminose di quanto non lo fossero in precedenza.

In entrambi i casi si produce un'esplosione, che lancia nello spazio una nube di gas con una velocità non inferiore a qualche migliaio di chilometri per secondo.

La variazione di luminosità è proporzionale alla massa della stella, in generale una massa uguale a quella solare genera una Nova, una maggiore una Supernova.

Questo fenomeno spettacolare è collegato alle ultime fasi evolutive della vita delle stelle, prima d'iniziare il collasso gravitazionale che le condurrà all'estinzione, le stelle aumentano la loro massa espandendosi verso l'esterno.

Il sole lo farà inglobando i suoi pianeti fino all'orbita di Marte, richiudendosi infine su se stessa come una Nana Bianca; ma per le stelle più grandi questo stadio degenera in due fasi distinte: la prima in Gigante Rossa, dove la superficie stellare aumenta considerevolmente, poi in un'esplosione che espelle la parte più esterna della fotosfera nello spazio interstellare.

 

Claudio Caridi