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Le evoluzioni di una stella


Giovedì 6, Marzo 2014
in  Stella Stellina


Le domande sulle stelle sono molte.


La prima è? Che cos'è una stella? Come il Sole le stelle sono grandi corpi gassosi costituiti prevalentemente da idrogeno. Esse irradiano energia a ogni lunghezza d'onda a causa delle reazioni nucleari che si verificano al loro interno. Alcune stelle viaggiano in coppia o in gruppetti ravvicinati e se non guardiamo bene ci sembrano un unico punto luminoso.


Spesso ci accorgiamo che sono più d'una solo perché la luminosità di quei puntini varia.


Ma a volte qualcuna si trasforma in nuova e illumina il cielo. Anche altre stelle cambiano rapidamente magnitudine, sono le variabili. Nate dalla contrazione gravitazionale di grandi nubi di materia interstellare, le stelle continuano a produrre energia finché le reazioni di fusione nucleare sviluppano più energia di quanta non ne occorra per avvenire.


La seconda domanda che ci viene di fare osservando il cielo e? Quanto saranno distanti da noi quei puntini luminosi? La risposta è sempre più precisa, man mano che gli strumenti diventano più avanzati. La stella più vicina, si fa dire è Proxima del Centauro, 4,2 anni luce, più o meno 4.000.000.000.000 km, un numero davvero 'astronomico'. Se il Sole si spegnesse in questo istante, ci troveremmo al buio dopo circa 8 minuti ma se Proxima si spegnesse, prima che l'ultimo raggio di luce raggiungesse la terra passerebbero 4,2 anni. Le distanze di stelle 'vicine' si misurano con la parallasse (l'angolo sotteso dall'orbita terrestre con vertice nella stella) ma sempre più spesso, come per stelle lontane o corpi extragalattici sia metodi fisici indiretti.


Se la composizione chimica e la massa hanno valori relativamente uniformi, le temperature, le dimensioni e le distanze variano molto.


Alcune stelle, come Antares, hanno un diametro pari a 640 volte quello del Sole (come l'orbita di Marte), altre sono ancora più grandi, ma la maggior parte è simile al nostro sole, e molte sono anche più piccole, più o meno grandi quanto un pianeta.


Un oggetto grande, ma molto lontano da noi, sembra più piccolo di un oggetto piccolo ma molto vicino. Come si fa a capire, allora, se una stella è più grande e luminosa di un'altra solo perché è più vicina? Una prima classificazione delle stelle si basa proprio sulla loro intensità luminosa.


E sotto gli occhi di tutti; le stelle non sono uguali, una è più brillante dell'altra. La luminosità con cui ci appare una stella e detta magnitudine apparente, e dipende dalla luminosità intrinseca della stella, cioè dalla quantità di luce che essa emette ogni secondo per superficie unitaria, e dalla sua distanza dalla terra.


Fu proprio la magnitudine apparente il criterio impiegato da Ipparco per classificare diverse centinaia di stelle che osservava a occhi nudo. Pur Ipparco, tutte le stelle si trovavano sulla volta celeste, cioè alla stessa distanza dalla Terra, ogni differenza di luminosità, perció, doveva corrispondere a una differenza in grandezza.


Egli le suddivise in 6 gruppi: le più splendenti rientravano nella 'prima grandezza' le più fioche, al limite della visibilità, appartenevano alla sesta 'grandezza'. Tra due stelle, dunque, quella più lucente ha grandezza o magnitudine minore. E viceversa.


Nell'ottocento il sistema di Ipparco fu rivalutato su base numerica, stabilendo che una magnitudine in più corrispondeva a una luminosità apparente di circa due volte e mezzo inferiore. Successivamente per mantenere il più possibile intatta la tradizionale suddivisione delle stelle, già consolidata, e tener conto anche delle nuove misure in modo da poter catalogare tutti gli oggetti celesti osservabili, questa scala è stata leggermente modificata attribuendo ai corpi più luminosi un valore di magnitudine negativo: Sirio, ad esempio, ha magnitudine-15; Venere a seconda delle fasi, arriva a un massimo di magnitudine dello-4 e il Sole di-27.


A occhio nudo il limite di visibilità è ancora oggi di 6 magnitudine, in condizioni eccezionali, mentre i più grandi telescopi esistenti arrivano a distinguere dettagli in oggetti della 25ª magnitudine. Tuttavia, poiché la magnitudine apparente di una stella dipende anche dalla sua distanza da terra, questa misura, che non ha valore fisico, è poco usata dagli astronomi, che usano la magnitudine assoluta, gli oggetti celesti sono classificati in una scala in cui la magnitudine apparente viene modificata in funzione della distanza.


La magnitudine assoluta di una stella è una grandezza fisica che permette il confronto diretto delle luminosità stellari, in questa scala; infatti, la stella più luminosa è anche la sorgente energetica più potente. La conoscenza che abbiamo acquisito sulla dimensione, la distanza, la costituzione chimica, la temperatura, la velocità delle stelle e degli altri oggetti celesti è strettamente legata alla conoscenza della dinamica atomica; le porte dell'infinitamente grande si sono aperte solo dopo che si erano spalancate quelle dell'infinitamente piccolo.


Le stelle ci appaiono generalmente, tutte bianche; a quei livelli di luminosità infatti, l'occhio perde la sua capacità di distinguere i colori. A volte peró, osservando le stelle più brillanti si puó riconoscere che alcune sono azzurre, altre gialle, altre rossastre.


Ma se si osservano i loro spettri, si notano anche altre differenze: è proprio basandosi su queste diversità e sulle cause che le provocano che gli studiosi sono riusciti a strappare migliaia di informazioni al filo di luce che ci giunge da ogni corpo celeste.


La stella più luminosa recentemente scoperta dal telescopio spaziale Hubble (vedi foto) questa stella che emette una quantità di energia pari a dieci milioni di volte quella del Sole, ha una luminosità intrinseca maggiore di tutte le altre stelle della Galassia.


Prima di essere ripresa dalla potente camera per il vicino infrarosso e dallo spettrometro Nimcon dello Hubble, era invisibile, nascosta dalle nubi del centro galattico.


2. continua

Umberto Paoli

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