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S I R I O:   La nostra stella portafortuna

Alpha Canis Majoris, meglio nota come Sirio, è anche detta Stella del Cane, appartiene alla costellazione del Cane Maggiore e ne individua il naso. Questo astro era tenuto in grande considerazione dalle antiche civiltà, specialmente dagli Egizi. Sirio è la stella più luminosa nel nostro cielo ed in parte deve questa sua brillantezza alla sua relativa vicinanza, poco meno di 9 anni luce da noi. Nella realtà attorno a Sirio orbita una seconda stella, denominata Sirio B, molto più piccola e molto meno luminosa al punto da essere totalmente invisibile ad occhio nudo. Sirio B gira attorno a Sirio A in circa 50 anni; è una stella nana bianca, la prima di questo tipo ad essere scoperta.
Nana bianca. Stadio finale dell'evoluzione di una stella poco massiccia, dopo l'esaurimento del combustibile nucleare al centro. Deve il suo nome al fatto che la stella è compatta, piccola e poco luminosa, ma essendo anche molto calda, emette luce "bianca", cioé a piccole lunghezze d'onda.
Le nane bianche rappresentano lo stadio finale della vita di stelle di piccola massa. Il prototipo di questo tipo di stelle è Sirio B, la compagna della piu' nota stella Sirio, con la quale forma un sistema binario. Durante e dopo la fase di gigante rossa, come abbiamo visto, la stella si spoglia dei suoi strati esterni e la parte restante va incontro ad un rapido collasso.

 
Se la massa rimanente, quella del nucleo stellare, e' inferiore ad un certo limite critico, pari a 1.44 volte la massa del Sole, il collasso ad un certo punto si arresta e la stella trova una configurazione di equilibrio stabile, diventando una nana bianca. Tanto maggiore e' la massa della stella, tanto minore e' il raggio finale della nana bianca. Questo tipo di stella e' molto piccola, densa e compatta, in rapida rotazione. Essa deve il suo nome al fatto che ha un raggio molto minore di una stella normale, ed essendo caldissima, emette luce a lunghezze d'onda piu' corte, cioe' bianca, come le stelle dei primi tipi spettrali. Una nana bianca ha una massa confrontabile con quella del Sole e dimensioni di un pianeta come la Terra. Il gas della nana bianca e' completamente degenere, ad eccezione di uno straterello superficiale di materia che si trova allo stato fisico ordinario, prevalentemente idrogeno ed elio.

La degenerazione di un gas (di elettroni, di neutroni o di ioni) si instaura quando esso viene compresso fino oltre una certa densita' critica. In un gas degenere, nello spazio normalmente occupato da un solo atomo si trovano centinaia di migliaia di particelle. In una nana bianca, la materia e' compressa fino a densita' di 106-107 grammi per cm3: a queste densita', una quantita' di materia delle dimensioni di una zolletta di zucchero peserebbe piu' di un'automobile qui sulla Terra ! Pur essendo cosi' compressa, la materia al suo interno si trova pero' allo stato gassoso, contrariamente a quanto avverrebbe per la materia normale, che ad alte pressioni solidifica. Un gas degenere e' estremamente resistente ad un'ulteriore compressione, perche' esercita esso stesso una fortissima pressione: e' questa pressione che sostiene la nana bianca. La stella non puo' piu' contrarsi ed innescare la fusione nucleare al suo interno: una nana bianca percio' e' una stella "morta", destinata a splendere a spese della sua energia interna, senza poterne produrre di nuova. D'altra parte, la temperatura iniziale di una nana bianca puo' raggiungere i 100.000 gradi ed il suo raffreddamento, fino a temperature prossime allo zero, richiede svariati miliardi di anni; tenendo conto che l'eta' dell'universo e' di 15-20 miliardi di anni, e' probabile che nessuna nana bianca sia ancora giunta alla sua "morte termica". Se in un sistema binario una delle due stelle e' una nana bianca, puo' verificarsi il fenomeno della nova.
Le stelle doppie. Si potrebbe pensare che, allo stesso modo del Sole, le stelle siano astri isolati, ripartiti nella Galassia. In realtà, i due terzi delle stelle sono riunite a formare sistemi multipli. La maggior parte di questi sistemi sono binari (cioe' formati da due stelle sole, come Sirio), ma esistono anche sistemi tripli, quadrupli e perfino sestupli. Queste stelle ruotano attorno ad un punto comune, che e' il baricentro del sistema, compiendo ciascuna un'orbita ellittica della quale il baricentro e' uno dei due fuochi.