Una stella è una stella, giusto? Certo, ci sono alcune differenze in termini di colore quando guardi il cielo notturno. Ma sono tutte, in linea di principio, le stesse grandi palle di gas in fiamme, a milioni, miliardi di anni luce di distanza, giusto? Beh, non proprio. In verità, le stelle sono diverse come ogni cosa nel nostro universo, riassumendosi in una delle tante classificazioni basate sulle loro caratteristiche.
In generale, ci sono molti diversi tipi di stelle, dalle minuscole nane brune alle supergiganti rosse e blu. Esistono tipi di stelle ancora più strani, come le stelle di neutroni e Wolf-Rayet, e le stelle di quark teoriche. E mentre continuiamo a esplorare l'Universo, continuiamo a studiare tutto ciò che riguarda le stelle che ci fa espandere la nostra visione del mondo. Diamo un'occhiata ai diversi tipi di stelle.
Protostelle:
Una protostella è ciò che accade prima della formazione della stella stessa. Una protostella è un oggetto composto da gas che è collassato da una gigantesca nuvola molecolare. La fase dell'evoluzione stellare - una protostella - dura circa 100.000 anni. Nel tempo, la gravità e la pressione aumentano, provocando il collasso (contrazione) della stella. Tutto il rilascio di energia della protostella proviene solo dal riscaldamento causato dalla contrazione gravitazionale - le reazioni termonucleari non sono ancora iniziate.
Una tabella delle taglie che mostra il nostro Sole (a sinistra) in confronto a stelle enormi conosciute.
Immagine: earthspacecircle.blogspot.ca
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Stelle T Taurus:
La stella T Tauri è lo stadio della formazione e dell'evoluzione di una stella subito prima di diventare una stella della sequenza principale. Questa fase si verifica alla fine della fase della protostella, quando la pressione gravitazionale che tiene insieme la stella è la fonte di tutta la sua energia. Le stelle T Tauri non hanno abbastanza pressione e temperatura nei loro nuclei per innescare la fusione termonucleare, ma non sembrano stelle della sequenza principale in quanto sono più luminose di loro, perché sono più grandi di loro. Le stelle T Tauri hanno ampie aree di macchie solari e hanno intensi bagliori di raggi X e venti stellari estremamente potenti. Le stelle sono state nella fase T Tauri per circa 100 milioni di anni.
Stelle della sequenza principale:
La maggior parte delle stelle nella nostra galassia, e anche nell'universo, sono stelle della sequenza principale. Il nostro Sole è una stella della sequenza principale, proprio come i nostri vicini più vicini Sirio e Alpha Centauri A. Le stelle della sequenza principale possono variare notevolmente in termini di dimensioni, massa e luminosità, ma fanno tutte la stessa cosa: convertono l'idrogeno in elio nei loro nuclei rilasciando enorme quantità di energia.
La stella della sequenza principale è in equilibrio idrostatico. La gravità attira la stella verso l'interno, la pressione della luce da tutte le reazioni termonucleari nella stella spinge verso l'esterno. Queste forze verso l'esterno e verso l'interno si bilanciano a vicenda e la stella mantiene una forma sferica. La dimensione delle stelle della sequenza principale dipenderà dalla loro massa, che determina la quantità di gravità che la attira verso l'interno.
Il limite di massa inferiore per una stella della sequenza principale è di circa 0,08 masse solari o 80 masse di Giove. Questa è la quantità minima di pressione gravitazionale necessaria per innescare reazioni di fusione nucleare nel nucleo. In teoria, le stelle possono crescere fino a 100 masse solari.
Gigante rosso:
Quando una stella ha esaurito tutte le sue riserve di idrogeno nel nucleo, le reazioni termonucleari si interrompono e la stella non accumula più pressione verso l'esterno per contrastare la pressione gravitazionale interna che tira insieme la stella. Un guscio di idrogeno attorno al nucleo inizia la continuazione della vita della stella, ma la stella aumenterà notevolmente di dimensioni. La stella che invecchia è diventata una gigante rossa e potrebbe essere 100 volte più grande di una stella della sequenza principale. Quando il suo combustibile idrogeno viene consumato, l'elio, e quindi gli elementi più pesanti, inizieranno a essere processati in reazioni termonucleari. Una stella nella fase della gigante rossa durerà solo poche centinaia di milioni di anni prima che finisca il carburante e diventi una nana bianca.
Nana bianca:
Quando una stella ha completamente esaurito il combustibile a idrogeno nel suo nucleo, sperimenterà una mancanza di massa per elaborare elementi più pesanti nelle reazioni termonucleari ed entrerà nella fase della nana bianca. La pressione della luce verso l'esterno dalle reazioni termonucleari si fermerà e la stella collasserà (si restringerà) sotto l'influenza della sua stessa gravità. La nana bianca brilla solo perché una volta era una stella calda, ma poiché in essa non si verificano più reazioni termonucleari, si raffredda fino alla temperatura di fondo dell'universo. Questo processo richiederà centinaia di miliardi di anni, quindi le nane bianche non sono ancora molto cool.
Nana rossa:
Le nane rosse sono uno dei tipi più comuni di stelle nell'universo. Sono stelle della sequenza principale, ma hanno così poca massa che sono molto più fredde del nostro Sole. Ma la loro caratteristica è diversa. Le nane rosse sono in grado di immagazzinare il combustibile idrogeno mescolandolo nel loro nucleo, e quindi possono risparmiare il loro combustibile molto più delle altre stelle. Gli astronomi ritengono che alcune delle nane rosse possano bruciare carburante fino a 10 trilioni di anni. Le nane rosse più piccole hanno circa 0,075 masse solari e la loro massa può essere fino alla metà della massa del Sole.
Stelle di neutroni:
Se la massa di una stella è di circa 1,35 - 2,1 masse solari, non si trasformerà in una nana bianca quando muore. Invece, la stella morirà in un evento catastrofico chiamato supernova e il nucleo rimanente diventerà una stella di neutroni. Come suggerisce il nome, una stella di neutroni è un tipo esotico di stella composta interamente da neutroni. Ciò è dovuto alla forte gravità, quando la stella è compressa così tanto che tutti i protoni e gli elettroni vengono schiacciati insieme per formare neutroni. Se le stelle sono ancora più massicce, si trasformano in buchi neri dopo un'esplosione di supernova.
Supergiants:
Le stelle più grandi dell'universo sono supergiganti. Questi sono mostri con una massa decine di volte maggiore della massa del Sole. A differenza della stella relativamente stabile del Sole, le supergiganti consumano il loro combustibile a idrogeno a una velocità incredibile e tutto il loro combustibile sarà completamente esaurito in pochi milioni di anni. Le supergiganti vivono velocemente e muoiono giovani, esplodendo in supernove; distruggendoti completamente nel processo.
Come puoi vedere, le stelle sono disponibili in molte dimensioni, colori e tipi. Sapere cosa spiega questo e come sono le diverse fasi della vita di una stella è importante quando si tratta di comprendere il nostro universo. Aiuta anche quando si tratta dei nostri continui sforzi per esplorare il quartiere stellare locale, per non parlare della caccia alla vita extraterrestre!
