07 marzo 2008

Le caratteristiche fisiche delle stelle


Comparazione delle dimensionie dei colori di tutte le stelle entro un raggio di 12 anni di luce dal Sole. ( Nel mezzo ). le nane rosse sono nettamente la maggioranza. Le stelle minori sono le nane bianche, compagne del Procione ( sopra, a destra ) e di Sirio, la stella azzura – bianca abbagliante che illumina le nostre notti fredde d’ inverno. ( Sotto, a sinistra )
Fonte :Terence Dichinson, L’ Universo ed oltre questo, Plenetario di Salonicco, 2004.
Osservando il cielo stellato,la prima impressione che ci fa è che si costituisce da un insieme di punti luminosi uguali che sono estesi in tutta la sua estensione. Se lo esaminiamo pero piu’ attentamente, constatiamo che le stelle non sono tutte uguali. Alcune di esse brillano di piu’, altre meno , alcune sono piu’ grandi da altre, alcune sono azzure, altre sembra che abbiano una sfmatura rosseggiante.


Diagramma H – R
Fonte : Cosmos, Quercus Pubblishing Ltd, 2006
Infatti, le stelle non nascono tutte uguali. Ereditano quantita’ diverse di materia dalle nebulose che le creano. La massa di una stella determina la sua brillantezza, la durata della sua vita, la sua temperatura e la sua dimensione. Gli astronomi hanno determinato la luminosita’ e la temperatura di migliaia di stelle ed hanno creato un diagramma grafico per classificare queste caratteristiche. Tale diagramma si chiama diagramma Hertzsprung ( 1873 – 1967 ) – Russel ( 1877 – 1957 ) o semplicemente, diagramma H – R. L’ asse orizontale corrisponde alla temperatura superficiale della stella ed il verticale alla sua luminosita’ e cioe’ al ritmo che la stella radia energia.
Dal momento che si stabilisce il tipo spettrale e la sua luminosita’,la stella puo’ prendere il suo posto nel diagramma. ( Il tipo spettrale si determina tramite l’ esame dello spettro della luce stellare ). La luminosita’ si calcola misurando la brillantezza apparente di una stella ed estimando in seguito la sua brillantezza assoluta - cioe’ la luminosita’ – in base alla sua distanza dalla terra ). Collocando centinaia di stelle in questo modo il Sole incluso, si ‘e constatata la concentrazione di un grande numero di stelle in una curva a forma S, con le estremita’ aperte, che si estende dalla parte sinistra superiore fino al angolo destro inferiore del diagramma. Leggendo la scala orizzontale, vediamo che andando a destra, la temperatura superficiale diminuisce. In questo modo, le stelle che si trovano sotto a destra sono abbastanza fredde , diciamo 4.000 gradi C, mentre quelle che si trovano sopra a sinistra ‘e probabile che siano tre’ o piu’ volte piu’ calde. Il Sole, con una temperatura superficiale di 5.500 gradi C circa, si trova al incirca il mezzo della curva.
Questa curva si chiama seguenza maggiore e visualizza la posizione e la rotta evolutiva delle stelle. Il 90% delle stelle della nostra galassia si trovano qui. La fase della seguenza maggiore rappresenta il periodo di stabilita’ di una stella, quindi il periodo che la stella brucia il suo idrogeno e la pressione proveniente dal calore delle reazioni nucleari bilancia la pressione dell’ attrazione gravitazionale. Il famoso fisico Stephen Hawking, nel suo libro ( altretanto famoso * ) “ la cronaca del tempo “, edizioni Katoptro 2000, descrive la stella come un palloncino dove esiste un bilancio tra la pressione dell’ aria che lo costringe a dilattarsi e la tensione dell ‘ elastico che lo costringe a contrarsi. Quando l’ idrogeno si esaurisce, la stella lascia la seguenza maggiore e si muove verso l’ angolo destro della parte superiore del diagramma . In quest’ angolo si trovano le stelle piu’ fredde ma molto piu’ luminose, che si chiamano giganti. Quando la stella oltrepassa la fase di gigante, una caduta impetuosa la mandera’ nel mezzo a sinistra ed infine sotto a sinistra del diagramma, nella zona dei nani.

Una versione moderna del diagramma H – R
Fonte :Il libro precedente, L’ Universo ed oltre questo.
Dal momento quindi che la stella si forma e comincia a radiare energia, la brillantezza e la sua temperatura corispondono ad una posizione stabile nella seguenza maggiore, la quale dipende dalla sua massa.
Un occhiata al diagramma H – R moderno,rivela I dati disponibili per la temperatura, la grandezza , la massa e la durata di residenza nella seguenza maggiore di alcune centinaie di stelle ( punti neri ) , le quali costituiscono un esemplare rappresentativo della popolazione stellare. I colori di fondo corrispondono ai colori veri delle stelle.
Come possiamo vedere nel mezzo verso la destra del diagramma,stelle con massa uguale a quella del Sole, sono gialle e rimarra’no nella seguenza maggiore per 10 miliardi di anni circa. Stelle con massa al incirca un quarto quella del Sole, ( sotto a destra ) sono rosse ( con una temperatura superficiale di 2.500 gradi C ) ed hanno solo l% della sua luminosita’ . Queste rimara’no pero’ per piu’ di 100 miliardi di anni nella seguenza maggiore. Nella parte opposita, sopra a sinistra, le stelle con massa piu’ grande e le stelle molto pesanti ( 50 masse solari ) , sono piu’ calde ( 40.000 gradi C di temperatura superficiale ) e piu’ brillanti ( 5.000 volte piu’ dal Sole ), ma hanno una durata di residenza sulla seguenza maggiore sensiblimente minore ( 1 – 10 millioni di anni ).
Le stelle fuori della seguenza maggiorepossono comportarsi imprevedibilmente siccome contengono elementi chimici in varie analogie ( che dipendono, come gia’ detto, dalla composizione del mix primitivo che si trovava nella nebulosa di nascita ) . La luminosita’, la temperatura e la grandezza di queste stelle si deduce dal diagramma, ma la loro massa, come anche il tempo di residenza alla seguenza maggiore ‘e diversa dall’ una all’ altra. Un tale esempio ‘e la gigante rossa della foto seguente :

La gigante rossa Betelgeuse
( Nel diagramma, sopra a destra )
Charatteristiche :15 masse solari, 14.000 volte piu’ luminosa dal Sole, temperatura superficiale 3.600 gradi C ed icredibilmente 40 millioni di volte piu’ grande in volume dal Sole. Se lo collocasimo al centro del nostro sistema solare, I suoi piani esterni avrebbero incluso anche Giove. Si trova nella grandiosa costellazione di Orione ed ‘e visibile sul cielo in Gennaio, alle 10 di sera. Visto con I canocchiali, il suo caratteristico colore arancione si esalta molto di piu’. Le dimensioni della stella aumentano e diminuiscono, provocando mutazioni imprevedibili della sua luminosita’. Una calcolazione recente fatta dalla sattelite Ipparchos, lo colloca in una distanza di 430 anni di luce lontano dalla terra, relativamente piu’ vicino dalle altre stelle brillanti della costellazione.
Fonte :Il libro precedente, Cosmos, e “ La guida dell’ osservazione del cielo “, edizione del Planetario di Salonicco, 2007.
Fonte dei dati :I libri gia menzionati, piu’ il libro del proffessore di Astrofisica Jayant Narlikar, “ Le 7 meraviglie dell ‘ Universo “, edizioni Travlos 2001.
ARTICOLO INVIATO E TRADOTTO
DALL'ARCH. SOFIA PANOU
ATHENE (Grecia)

2 commenti:

Σοφία Πάνου ha detto...

Ciao Mistero
Nell' ultimo pezzo, parlando per la gigante rossa, descrivo la stella con gli articoli maschili perche' in greco la parola stella 'e maschile. Me ne sono accorta dopo aver inviato la lettera :). Lo devi corregere o no ? Io ho imparato, vedendo le tue correzioni, come si dice l' idrogeno ed elio.
Saluti, Sofia.

MISTERO ha detto...

;-)