Come si formano le stelle?
Risposte
La formazione delle stelle è un processo molto interessante. Le stelle nascono nelle nebulose.
Le nebulose sono in realtà nuvole di polvere nello spazio interstellare. Una nuvola interstellare è solitamente in equilibrio idrostatico, il che significa che c'è un equilibrio tra la forza gravitazionale e la pressione del gas. Ma se una nuvola è abbastanza densa e fredda, allora la forza gravitazionale dominerebbe sulla pressione del gas che porta al collasso gravitazionale della nuvola.
- STADIO PROTOSTELLA - Mentre la nuvola continua a collassare, il centro del grumo collassa in un nucleo denso e gravitazionalmente stabile noto come protostella che si riscalda mentre continua a contrarsi. La protostella cresce accrescendo più materiale dalla nube molecolare circostante, e quindi il suo nucleo diventa più denso e più caldo. A causa della conservazione del momento angolare, questo materiale si muove a spirale verso la stella e forma un disco di materiali che orbitano attorno alla stella lentamente accrescendosi sulla stella in esplosioni luminose, illuminando così la nuvola circostante.
Qualcosa di simile a quello mostrato nell'immagine. - STELLA APPENA NATA - Con ogni scoppio di accrescimento, la stella diventa più calda e più massiccia, si raggiunge un punto in cui la temperatura aumenta così tanto che inizia la fusione nucleare. All'inizio, la stella può bruciare solo deuterio, ma man mano che diventa più calda, brucia idrogeno proprio come il nostro Sole. La stella ora inizia a brillare abbastanza intensamente e la radiazione dalla stella impedisce l'ulteriore materiale che si accumula sulla stella e può persino disperdere il materiale rimanente nel disco che ancora circonda la stella.
Una volta che la stella inizia la fusione nucleare dall'idrogeno all'elio, diciamo che la stella è nata.
La fusione dell'idrogeno è una fonte naturale di energia per la maggior parte delle stelle. Le stelle continuano la fusione degli elementi più leggeri con quelli più pesanti fino a raggiungere il numero atomico del ferro. A questo punto le forze repulsive sono più forti e la fusione diventa un processo endotermico che richiede energia.
Gli elementi più pesanti del ferro vengono prodotti solo nelle esplosioni di Supernova.
Fonti - Google immagini
Le stelle si formano da nubi di gas (nebulose). Il gas ha gravità, quindi quando il gas inizia a compattarsi a causa della turbolenza, diventa più denso in certe aree, e quindi la gravità totale per metro quadrato aumenta in quella regione. Questo a sua volta "attrae" più gas circostanti e quindi la dimensione di questo fascio di gas aumenta quando la nube di gas collassa.
Quando la dimensione di questo fascio di gas diventa abbastanza grande, la pressione al centro diventa così alta che inizia a riscaldarsi. Questo caldo centro è ciò che un giorno diventerà la stella.
Quando raggiunge la maturità, il calore e la pressione al centro diventano così tanti che avviene la fusione nucleare, che forma elementi più pesanti come l'idrogeno, fino al ferro mentre il nucleo della stella collassa su se stesso.
Questo a sua volta potrebbe far pulsare la stella se questo processo non è costante/consistente, il che a sua volta fa sì che si liberi dei suoi strati esterni.
Quando tutti gli strati esterni sono stati eliminati, ti ritroverai con solo il nucleo estremamente caldo, o meglio una nana bianca. Il nostro sole molto probabilmente avrà questo destino. Alla fine, a causa della mancanza di carburante, questa nana bianca si raffredderà e "scomparirà", a meno che non sia abbastanza grande da non consentire alla pressione dell'elettrone di sostenere il nucleo contro un ulteriore collasso.
Se tuttavia questa stella si trova in un sistema binario, "ruberà" gas alle altre stelle vicine a causa della sua massa compatta in un'area così piccola. Ciò continuerà fino a quando non avrà luogo una nova, dove gli strati esterni di gas che ha "rubato" alle stelle vicine, vengono espulsi dal nucleo a causa di un'esplosione di fusione nucleare.
A volte, le nane bianche espelleranno così tanto di questi gas, che esplodono completamente, che conosciamo come una supernova.
Nelle stelle molto grandi, la stella continuerà a formare elementi più pesanti per sostenere il nucleo contro il collasso, tuttavia quando non può più formare elementi più pesanti, il nucleo è "esposto" e può ridursi da un diametro di poche migliaia di miglia a solo poche miglia. Lo strato esterno inizialmente crolla con il nucleo, ma poi rimbalza a causa dell'immensa energia che viene rilasciata e viene espulsa ferocemente verso l'esterno.
Quando si verifica questa supernova, con il nucleo abbastanza grande (da 1,4 a 3 masse solari), il collasso continua ancora di più, dove la pressione diventa così grande che elettroni e protoni si combinano per formare neutroni. Ufficialmente, ora avremmo una stella di neutroni che, come la nana bianca, è molto densa ma piuttosto piccola, con una grande quantità di massa compattata in una piccola regione. La stella di neutroni, tuttavia, ha molta più massa, che è molto, molto più densamente compattata.
Hanno anche campi magnetici estremamente potenti che accelerano le particelle atomiche attorno ai loro poli, che producono un potente raggio che possiamo osservare come una luce pulsante quando è puntato direttamente sulla Terra. In questo caso lo chiameremmo Pulsar.
Se il nucleo è più grande di 3 masse solari quando si verifica una supernova, si verifica un ulteriore collasso in cui il nucleo collassa in un buco nero. A causa della quantità estremamente grande di massa compattata in un'area infinitamente piccola (singolarità), la gravità diventa così grande che nemmeno la luce può sfuggirle. Questo è il motivo per cui non possiamo vederli direttamente, tuttavia se questo evento si verifica in un sistema stellare binario, il buco nero ruberà i gas dalle stelle circostanti che poi circonderanno il buco nero, e poiché i gas si riscaldano a temperature estremamente elevate temperature emetterebbero raggi X e raggi gamma, che possiamo quindi rilevare per confermare che esiste un buco nero.
Man mano che il buco nero "risucchia" più materia, la gravità aumenta e quindi l'area interessata dalla sua "gravità" aumenta di dimensioni. L'area interessata è ampia, tuttavia esiste un limite in termini di distanza dal nucleo in cui la luce può ancora sfuggire all'attrazione gravitazionale. Questa 'soglia' è chiamata orizzonte degli eventi. Una volta che ti avvicini, nulla può sfuggire all'attrazione.
Quando guardi indietro alla nova e alla supernova, hai un po' di effetto fenice che si verifica. Poiché nella morte di quelle stelle, gli elementi di cui erano costituiti si diffondono nel resto dei sistemi circostanti che alla fine porterebbero alla nascita di nuove stelle e sistemi planetari che a loro volta seguiranno lo stesso ciclo di vita.