Una stella è un oggetto celeste massiccio e luminoso che si trova nel cielo. Le stelle sono composte da gas e polvere e generano la propria luce attraverso la fusione termonucleare degli atomi di idrogeno in elio. Alcune stelle, come il Sole, sono relativamente piccole e di struttura semplice. Altre stelle, come Betelgeuse, sono così grandi e complesse da essere difficili da vedere a occhio nudo.
Gli elementi
L’elemento più comune nell’universo è l’idrogeno. Con una serie di isotopi, costituisce oltre il 99% dell’universo osservabile. Ma di cosa è fatto l’idrogeno?
Il nucleo di un atomo è composto da protoni e neutroni. I protoni sono carichi positivamente e i neutroni sono neutri. Quando due protoni si scontrano, formano un nucleo di elio con due protoni e due neutroni. L’elio è l’elemento più leggero e non ha peso atomico.
Ma che dire di elementi più complicati? Il carbonio, ad esempio, ha sei protoni nel suo nucleo. Gli atomi di carbonio sono tenuti insieme da orbitali di elettroni che sono pieni di energia negativa. Questa energia negativa tiene insieme gli atomi di carbonio, proprio come una batteria trattiene una carica elettrica.
Come si formano le stelle
Le stelle si formano quando gas e polveri fredde collassano sotto il loro stesso peso. Il nucleo della stella è composto da idrogeno ed elio. La temperatura e la pressione al centro sono così elevate che questi elementi si fondono insieme per creare elementi più pesanti. Questo processo crea un nucleo caldo che inizia a irradiare energia verso l’esterno.
Gli strati esterni della stella sono costituiti da questi elementi più pesanti. Man mano che la stella invecchia, si stacca gradualmente da questi strati e diventa una nana bianca. Il nucleo di una nana bianca è così caldo che continua a irradiare energia anche dopo che il resto della stella è morto.
Alcune stelle si formano dal collasso di una piccola nube di gas e polvere. Altre stelle si formano quando una grande stella muore, lasciando dietro di sé una nube di gas e polvere.
Il processo di formazione delle stelle non è ancora del tutto chiaro. Gli scienziati stanno ancora cercando di capire quante stelle si formano ogni giorno, dove si formano e cosa scatena il collasso.
Il processo di vita di una stella
Le stelle sono composte da gas, polvere e plasma. Il gas è l’elemento più comune nelle stelle e costituisce circa il 75% della loro massa. La polvere e il plasma sono gli altri due elementi più comuni e costituiscono rispettivamente il 25% e il 10% della massa di una stella.
Quando una stella invecchia, si libera di gas e polvere. Questi gas e polveri sono chiamati “ejecta” della stella. Con il tempo, l’ejecta si accumula sulla superficie della stella. Questo accumulo di ejecta rende la superficie della stella più spessa e concentrata.
Il calore della stella fa sì che l’ejecta diventi solido. L’ejecta solido forma uno strato intorno al nucleo della stella. Lo strato di ejecta solido è chiamato “pianeta nano” o “protopianeta degassato”, perché la sua composizione è simile a quella dei pianeti che sono stati strappati via dalla gravità del nostro Sole.
Questo accumulo di ejecta solida crea un “nucleo” o “mantello” centrale attorno al quale il gas è stato rimosso. Il nucleo è molto più denso del materiale circostante e quindi molto caldo. La temperatura al centro della stella può raggiungere i 15 milioni di gradi Fahrenheit!
Gli strati esterni della stella vengono gradualmente trascinati via dalla forza gravitazionale della stella. Il gas e la polvere che vengono trascinati via formano un secondo “guscio” intorno al nucleo. Questo secondo guscio è molto più sottile del primo e contiene la maggior parte della massa della stella.
Lo strato più interno della stella è chiamato “involucro gassoso”. Questo strato è composto da gas e piccole particelle. Circonda il nucleo ma non si estende molto all’esterno. Lo strato più esterno della stella è chiamato “atmosfera stellare”. Questo strato è costituito da gas e particelle di grandi dimensioni. Si estende fino a circa 100.000 volte la distanza Terra-Sole.
I principali tipi di stelle
Le stelle sono costituite da materiali diversi, ma tutte sono composte da idrogeno ed elio. La massa della stella influisce sulla durata della sua vita, sulla sua luminosità e su altri fattori.
I tre tipi di stelle sono:
- Nane rosse
- Stelle blu
- Stelle bianche
Le nane rosse sono le stelle più piccole e fredde. Possono durare decine di miliardi di anni, ma producono poca luce e sono difficili da vedere. Le stelle blu sono le stelle di media grandezza. Producono molta luce e possono durare fino a 10 miliardi di anni. Le stelle bianche sono le più grandi e luminose. Possono durare fino a 100 miliardi di anni, ma producono anche molto calore e possono esplodere.