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20 febbraio 2013

Vita di una stella – Nascita evoluzione e vita di una stella

Qual’è la vita di una stella e  come nasce una stella?

È quello che proveranno a spiegarci i ricercatori della Fondazione Alma Mater in un articolo di prossima pubblicazione su una rivista specialistica.

Tuttavia, proveremo a precorrere i tempi cercando di capirne qualcosa in più sulla vita di una stella.

Proviamo dunque ad avvicinarci al core del fenomeno con alcune nozioni  basilari sull’argomento.

Nelle galassie trovano posto addensamenti gassosi, composti prevalentemente di Idrogeno, Elio ed elementi più pesanti, le cosiddette nebulose. Sono normalmente poste ai margini delle galassie o lungo i bracci che delineano le spirali, in zone chiamate mezzi interstellari. Il mezzo interstellare, inizialmente è un gas composito piuttosto rarefatto a causa delle altissime temperature, ma a lungo andare, l’emissione di radiazione e la conseguente perdita di energia permette un raffreddamento ed il relativo addensamento.

A questo punto si formano le nubi interstellari, ciascuna con le proprie peculiarità in termini di temperatura, densità e stato di ionizzazione dell’Idrogeno. Il passaggio a nube molecolare avviene per il progressivo raffreddamento, che comporta una maggiore densità della nube, unito all’intervento delle polveri interstellari. Il processo continua poi con le tappe successive: si passa ancora per le nebulose oscure e le nubi oscure all’infrarosso. È da questo momento che vi sono le condizioni adatte per la vita di una stella e quindi per la sua nascita. Quando le nubi superano una determinata massa (detta massa di Jeans) vanno incontro ad un collasso, cosa che può succedere localmente in più punti di ogni singola nube, a seconda della densità e della materia inglobata nelle diverse zone. Questo fenomeno dà origine ad una vera e propria frammentazione in nuclei densi, detti anche supercritici, che possono essere considerati protostelle. Da qui parte un processo evolutivo intrinseco che può dare origine a forme stellari diverse a seconda della massa, dei componenti e della regione di spazio in cui è situata la protostella.

Nella nostra galassia, la Via Lattea, si calcola che ogni anno si formino nuove stelle per un equivalente in termini di massa di un sole all’anno. Le nubi, addensandosi, consumano i gas presenti nel disco della galassia, la quale riesce da oltre 10 miliardi di anni a procacciare nuovo gas, fattore determinante al fine della continuità del processo.  Ma da dove viene ricavato tutto questo gas? Secondo la cosmologia attuale, sembra che esso arrivi direttamente dalla corona della Via Lattea, una zona esterna al disco e molto più estesa che contiene una mole enorme di gas; lo stesso varrebbe per tutte le altre galassie. A breve, sull’Astrophysical Journal Letters verrà pubblicato un articolo di alcuni ricercatori dell’Alma Later (fondazione interna all’Università di Bologna) che hanno tentato di specificare meglio alcune fasi del processo.

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Ecco come spiegano i ricercatori la vita di una stella: “Il modello che abbiamo elaborato, in collaborazione con Federico Marinacci (Heidelberg) e James Binney (Oxford), predice che sono le stelle stesse a procacciarsi il nuovo gas” (Prof. Filippo Fraternali).

Il problema con il gas derivante dalla corona è la sua elevatissima temperatura, stimata in circa un milione di gradi, cosa che in sé impedirebbe la formazione di nuove stelle. Come può essere utilizzato, dunque questo gas? “La formazione stellare produce un effetto di feedback nel mezzo esterno che raffredda il gas della corona e lo fa cadere sul disco. In pratica il feedback stellare lancia del gas verso la corona, questo gas si mescola con quello della corona e riesce così a raffreddarlo e a trascinarlo con sé quando ricade sul disco. Il disco è, cioè, il frigorifero della corona e la Galassia si va in questo modo letteralmente a prendere il gas di cui ha bisogno” ( Antonio Marasco, dottorando nel gruppo del prof. Fraternali).

Come siete giunti a queste conclusioni circa la vita di una stella, Prof. Fraternali? “Vi siamo giunti confrontando le previsioni del nostro modello con dei nuovi dati del Telescopio Spaziale (Science 2011, 334, 955) che mostrano delle nubi di gas che stanno cadendo sul disco. Queste nubi sono il risultato dell’interazione tra il gas lanciato dal disco con quello che si trova nella corona. La nostra Galassia può continuare a nutrirsi così per vari miliardi di anni ancora”.

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