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Sebbene siano solo bolle calde di idrogeno ed elio, le stelle cambiano costantemente nel tempo. Studiare l'evoluzione delle stelle è un intero ramo dell'astronomia e gli scienziati imparano continuamente cose nuove.
Per capire davvero l'evoluzione delle stelle, devi tornare all'inizio. Tutte le stelle che vediamo oggi sono nate come grandi nuvole di freddo idrogeno molecolare. Qualche evento, come una supernova vicina, è passato attraverso la nube di gas e le ha dato il calcio di cui aveva bisogno per iniziare a collassare. La gravità della nuvola tirava in modo non uniforme, e così si lacerava in nuvole più piccole, ognuna delle quali avrebbe continuato a formare una nuova stella.
In una nuvola, il materiale si è unito per formare una palla crescente di idrogeno ed elio. Questa protostella era avvolta da gas e polvere e sarebbe effettivamente invisibile dai nostri telescopi terrestri. Man mano che la palla cresceva, entrava sempre più materiale, facendo ruotare la protostella e rilasciando getti di materiale dai suoi poli. Questo accumulo di materiale dura circa 100.000 anni.
Una volta accumulato tutto il materiale, la pre-stella era calda e incandescente; quasi come una vera star. Ma non è stato riscaldato dalle reazioni di fusione nel suo nucleo, ma attraverso l'energia gravitazionale del materiale in continuo collasso. Questo oggetto caldo e giovane è conosciuto come una stella T Tauri e rimane in questo stato per circa 100 milioni di anni.
Infine la temperatura e la pressione al centro della stella furono sufficienti per consentire l'avvio della fusione nucleare. Ora la stella diventerebbe una vera stella di sequenza principale, convertendo l'idrogeno in elio nel suo nucleo. Una stella con la massa del nostro Sole potrebbe rimanere nella fase della sequenza principale per più di 12 miliardi di anni. Le stelle più massicce dureranno per periodi di tempo più brevi, mentre le minuscole stelle nane rosse possono durare per centinaia di miliardi e persino trilioni di anni.
Alla fine la stella esaurisce l'idrogeno nel suo nucleo. Senza la leggera pressione verso l'esterno dalle reazioni di fusione, la stella inizia a contrarsi, creando più temperatura e pressione nel nucleo. Un guscio di idrogeno attorno al nucleo può ora subire la fusione nucleare, e così fa, aumentando la luminosità della stella centinaia e persino migliaia di volte. E nel nucleo della stella, l'elio è fuso in elementi ancora più pesanti. Questo fa sì che la stella si gonfi per diventare una gigante rossa. Le stelle regolari come il nostro Sole si espanderanno al punto da consumare i pianeti interni: Mercurio, Venere e persino la Terra. Le stelle con più di 20 volte la massa del Sole diventano supergiganti rosse, espandendosi oltre 1500 volte il raggio del Sole. Immagina una stella così grande da consumare l'orbita di Saturno!
Questo carburante in più si esaurisce e così la stella collassa di nuovo su se stessa. Le stelle più massicce saranno in grado di eseguire questo trucco più volte, bruciando nuovi gusci e bruciando elementi sempre più pesanti. Alla fine tutte le stelle raggiungono il loro limite. Le stelle più massicce, quelle con più di 20 volte la massa del Sole, esploderanno come supernovae. Le stelle meno massicce espelleranno i loro strati esterni e poi collasseranno verso l'interno formando una nana bianca, una stella di neutroni o un buco nero. Il nostro Sole formerà una nana bianca; un residuo delle dimensioni della Terra con il 60% della sua massa originale. Sebbene inizialmente calda, questa nana bianca si raffredderà lentamente nel tempo, fino a diventare la temperatura di fondo dell'Universo.
E questa è l'evoluzione delle stelle, dalla nuvola di gas alla nana bianca.
Abbiamo scritto molti articoli sulle stelle qui su Universe Today. Ecco un articolo su a supercomputer che simula l'evoluzione delle stelle , ed ecco un articolo che spiega cosa succede alla Terra quando il Sole diventa una gigante rossa.
Se desideri maggiori informazioni sulle stelle, dai un'occhiata I comunicati stampa di Hubblesite sulle stelle , ed ecco il stelle e galassie homepage .
Abbiamo registrato diversi episodi di Astronomy Cast sulle stelle. Eccone due che potrebbero esserti utili: Episodio 12: Da dove vengono le Baby Star? , e Episodio 13: Dove vanno le stelle quando muoiono? ?
Riferimento:
NASA: i cicli di vita delle stelle
