Le stelle e l’evoluzione stellare A cura della prof.ssa Gentile Secondo voi nel Sole come sono legate fra loro materia ed energia???? E come interagiscono con la Terra??? Discutiamo insieme della parola “EVOLUZIONE”…… A cosa pensate quando sentite la parola “evoluzione”? Cosa significa e in quale contesto ne avete sentito parlare? Le stelle hanno un ciclo vitale o sono fisse e immutabili? Cerchiamo di capire se le stelle si evolvono…. Esiste l’evoluzione dell’uomo e l’evoluzione delle specie ma…esiste un’evoluzione anche per le stelle? Stelle in formazione all’interno della nebulosa dell’Aquila Stella in fase stabile Gigante rossa Nebulosa di Orione Esplosione di una supernova Residui di una supernova Facciamo un passo indietro: cosa sono le stelle? • Le stelle sono ammassi di materia allo stato • gassoso in cui predominano idrogeno ed elio. La temperatura va da qualche migliaio di gradi sulla superficie a qualche milione all’interno. Stella stellina… Ma cosa tiene calda la stella? L’azione della gravità e le reazioni nucleari che avvengono all’interno di essa. • La forza di gravità tende a far collassare la stella • Quando la temperatura raggiunge qualche milione di gradi si innescano le reazioni nucleari!! Ma da cosa si formano le stelle? Le stelle si formano a partire da nubi di gas e polvere molto dense le nebulose Nebulosa dell’Aquila Per eventi casuali possono formarsi delle zone più dense le quali, per effetto della gravità, possono attirare gas e polveri circostanti, aumentando quindi di dimensioni. Si dice che la nube collassa (contrazione gravitazionale) e si scalda e dopo qualche decina di migliaia d’anni al centro si forma una PROTOSTELLA. Una stella esiste perché è stabile ossia perché c’è un equilibrio tra la Forza Gravitazionale (Fg) e la Forza di radiazione (Fr) Fg Fr Stella stabile L’esistenza di una stella è garantita dall’energia prodotta dalle REAZIONI NUCLEARI nel centro della stella e dall’equilibrio fra la forza di radiazione interna e la forza gravitazionale. UNA STELLA SIMILE AL SOLE BRUCIA IDROGENO NEL SUO NUCLEO Reazione nucleare dell’H in He: 4 atomi di idrogeno si uniscono a formare l’elio! 4H He Cosa succede quando viene esaurito il combustibile nel centro della stella? Si rompe l’equilibrio tra la FGravitazionale e la Fradiazione il nucleo della stella si contrae (collasso gravitazionale). L’energia gravitazionale si trasforma in energia termica: il nucleo e gli strati esterni al nucleo si scaldano e si espandono. Cosa???? La stella entra nella fase di GIGANTE ROSSA reazione nucleare dell’ He in C nel nucleo HHe guscio inerte di He HeC He Guscio con reazione nucleare HHe Ah, caldino oggi.. Le stelle con massa iniziale molto piccola non sono in grado di innescare la trasformazione dell’He in C. Subiranno un fortissimo collasso gravitazionale e la materia si presenterà in uno “stato degenere” in cui i nuclei degli atomi sono immersi in un mare di elettroni Nana Bianca. Materia degenere La nana bianca Helix Le stelle con massa iniziale fino a 8 volte quella del Sole dopo la fase di giganti rosse, subiranno il collasso gravitazionale a causa del quale finiranno per espellere i loro strati più esterni dando origine a nubi di gas in espansione con al centro un piccolo corpo Nebulosa Planetaria. Le stelle con massa iniziale molto maggiore di quella del Sole sono in grado di innescare la formazione del C, le temperature interne arrivano ai miliardi di gradi, fino alla formazione di un nucleo di Ferro. Il collasso di una stella di tali dimensioni è violentissimo e viene liberata un enorme quantità di energia, che provoca una terribile esplosione: gran parte della stella si disintegra e viene lanciata nello spazio SuperNova. Supernova 1987A PRIMA DOPO Quando la massa della stella è enorme, i resti dell’esplosione della supernova hanno una massa tale che la forza di gravità originata dal loro processo di contrazione raggiunge valori altissimi, tanto elevati da rendere impossibile persino alla luce la fuga dal loro campo gravitazionale Buco nero. Clicchiamo sulla figura per vedere l’azione di un buco nero su una stella…….
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