Le stelle grandi hanno massa maggiore 0,5 volte la massa del Sole: > 0,5 O, invece se la massa è < 0,5 O si dicono nane.
Finchè la fusione riguarda l’idrogeno del nucleo la stella appare Gialla, ma quando l’idrogeno nucleare si esaurisce incomincia la la fusione dell’idrogeno più esterno, e poi la fusione dell’elio.
Finchè la stella è Gialla, la stella si trova nella sua fase principale o 1° fase.
Una stella > 0,5 O è detta Gigante Rossa e se > 2 O è una Super Gigante Rossa.
Dopo la fusione dell’idrogeno del nucleo, inizia
La seconda fase della vita delle stelle grandi
Nella seconda fase la stella finisce la fusione dell’idrogeno esterno e poi dell’elio.
Inizialmente la fusione dell’idrogeno più esterno rende la stella gigantesca e appare di un giallo molto intenso.
Successivamente esternamente si raffredda, e 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
Le stelle grandi dopo aver fuso anche l’elio si ritrovano con masse molto diverse: <2 O, >2 O ma <8 O, e > 8 O (O = massa solare). L’evoluzione finale della stella dipende dalla sua massa.
massa < 2 O : Gigante Rossa
La Gigante Rossa ha massa inferiore 2 volte quella del sole, finito l’elio, si spegne diventando Nana Bianca.
massa >2 O : Super Gigante Rossa
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.
A questo punto se la Super Gigante Rossa (SGR) è piccola si spegne e se è grande esplode.
massa < 8 O : SGR si spegne
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.
massa > 8 O : SGR esplode
La Super Gigante Rossa con massa maggiore 8 volte il Sole, dopo aver bruciato tutto, collassa ed esplode: è la Super Nova.
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 Super Nova produce metalli molto pesanti tramite i processi nucleosintetici 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 esplode 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.
Sulla Terra aumentano 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 estremamente pesante: 10 alla 17° Kg/m3.
I neutroni pesano 2×10 alla 14° più dell’acqua.
La Stella di Neutroni è 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.
Un buco nero è come un imbuto, la parte più stretta si allunga come un tubo, che diventa sempre più stretta, e in fondo a un buco nero c’è una stella morte.
Esternamente alla bocca dell’imbuto il tempo rallenta, man mano che mi avvicino le lancette dell’orologio ruotano sempre più lentamente.
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.
Da una nebulosa alla Terra
4,5 miliardi di anni fa, dallo scoppio di una supernova si formò una nebulosa, e dal riaggregarsi della materia incandescente si originò il Sole e tutti pianeti del Sistema solare, tra cui la nostra Terra.