La Gigante Rossa e la Super Gigante Rossa

Evoluzione di una stella grande > 0,5 O : Gigante Rossa

Le stelle con massa maggiore di 0,5, dopo la fusione dell’idrogeno del
nucleo, fanno iniziare la fusione dell’idrogeno più esterno, e poi la fusione
dell’elio.
Durante la fusione dell’idrogeno più esterno, la stella diventa di un giallo
più intenso.
La stella scaldandosi diventa gigantesca, ma poi esternamente si
raffredda, per cui il colore diventa rosso.
La stella va incontro a ripetuti collassi ed espansioni.
Quando ha finito il carburante, prima l’idrogeneo e poi l’elio, si spegne, si
raffredda e collassa.
Quando collassa, la pressione sul materiale stellare aumenta fino a far
ripartire le fusioni esotermiche, aumenta l’energia cinetica della materia e
la stella ingrandisce.
Nella Gigante Rossa abbiamo la fusione dell’elio con la produzione del
carbonio ed ossigeno, con le reazioni del Processo Alfa e 3 Alfa.
Non è certo ma è possibile che i cicli CNO siano la modalità principale di
produzione energetica delle stelle più massicce del Sole.
La Gigante Rossa ha una vita breve, solo 1 miliardo di anni.

La Terza fase: post-fusione elio

L’evoluzione finale della stella dipende dalla sua massa: <2 O, >2 O ma <8 O, e > 8 O (O = massa solare).

La Gigante Rossa con massa < 2 O

La Gigante Rossa con massa inferiore 2 volte quella del sole, finito l’elio,
si spegne diventando Nana Bianca.

La Super Gigante Rossa con massa >2 O

Se la stella ha massa superiore 2 volte quella del sole, finito l’elio,
riprende a bruciare con la fusione del carbonio…
Le reazioni di fusioni finiscono quando tutto è stato trasformato in Ferro56
e la Super Gigante Rossa si spegne.

La Super Gigante Rossa con massa < 8 O diventa una Nana bianca

Se la massa della Super Gigante Rossa è inferiore a 8 volte il Sole,
brucerà parzialmente il carbonio, trasformandolo in ossigeno, neon e
magnesio.
La SGR < 8 O, diventerà una Grande Nana bianca.
La Nana bianca non oltrepassa limite di Chandrasekhar, cioè non è più
grande di 1,44 masse solari.

La Super Gigante Rossa con massa > 8 O diventa una Supernova

La Super Gigante Rossa con massa maggiore 8 volte il Sole, dopo aver
bruciato tutto, collassa ed esplode: è la SuperNova.
L’esplosione genera un bagliore grande fino a 100 milioni di volte il suo
volume di partenza. La temperature durante l’esplosione è di 2-3×10 alla
9° K.
L’esplosione della SuperNova produce metalli molto pesanti tramite i
processi nucleosinttici S, R e P.
Nella esplosione della Super Nova, la parte più interna della stella può
formare o una stella di neutroni o un buco nero, ma tutto dipende dalla
massa del residuo morto.
Quando eplode una Super Nova derivante da una stella con massa 100
volte quella solare, tutto si disperde nello spazio e non si forma il buco
nero.
L’enorme esplosione della Super Nova disperde nello spazio raggi
gamma, raggi X e ultravioletti, aumenta le aurore polari, la terra viene
inondata da radiazioni che colpiscono chi vive all’aria aperta e disturba le
telecomunicazioni satellitari.

La Stella di Neutroni

Se la massa della stella spenta sta tra 1,44 e 3 masse solari, la forza di
gravità è così alta che i protoni si fondono con gli elettroni e liberano
neutrini.
Ricorda che l’incorporazione di un elettrone a un protone forma un
neutrone. Ed ecco una stella di Neutroni.
La Stella di Neutroni è un aggregato di neutroni di pochi km ma
estremamamente pesante: 10 alla 17° Kg/m3.
I neutroni pesano 2×10 alla 14° più dell’acqua.
La Stella di Neutroni, sono poco luminose ma emetterebbero dei segnali
radio detti pulsar.

Il Buco Nero

Il Buco Nero è un luogo nello spazio con una fortissima capacità attrattiva.
La forza attrattiva del Buco Nero è capace di trattenere la luce e
qualunque cosa capiti nelle sue vicinanze.
Oltre il limite delle 3 masse solari, la gravità è così alta che anche i
neutroni vengono schiacciati, la stella collassa e diventa un buco nero
stellare.
Il Buco Nero si vede solo indirettamente con gli effetti che provoca su altri
corpi celesti.
Un Buco Nero sembrerebbe al centro di ogni galassia.
Anche al centro della nostra galassia c’è buco nero supermassiccio,
dotato di una massa quattro milioni di volte superiore a quella del Sole,
concentrata in una regione di spazio non più grande del sistema solare.

Polvere di stelle: Le Nebulose

La parte più esterna della stella viene gettata a velocità impressionanti (10
alla 3° km/s) a formare nubi di polvere. Questa polvere di materiali pesanti
si aggrega nell’universo per la forza di gravità, formando nuove stelle e
galassie e il ciclo si riproduce. Però questa volta non si parte più da
elementi leggeri ma da elementi pesanti.
Questi rimaneggiamenti stellari comportano un rimescolamento delle
carte, cioè un rimescolamento della composizione degli elementi di cui
sono fatte le stelle e i pianeti.
Questo spiega perché sulla Terra ci sono elementi leggeri come
l’idrogeno, il carbonio e l’ossigeno, elementi di massa media come il ferro e
il silicio, ed elementi pesanti come l’uranio.