Dinamiche interne e formazione delle stelle nell'universo

Ipotesi sulla struttura delle stelle

Attualmente non è possibile stabilire con la semplice osservazione la reale struttura interna di una stella e la reale origine dell’energia liberata da essa; al momento è possibile solo effettuare alcune ipotesi:

•La prima è che la forza di attrazione gravitazionale gioca un ruolo fondamentale nella vita della stella: quelle infatti che hanno una massa notevole sono sottoposte a una enorme forza di attrazione gravitazionale diretta dalla superficie verso il centro della stella. Per cui gli strati più esterni esercitano una forte pressione sugli strati più interni, che si contraggono, collassando. Quando avviene un collasso gravitazionale la temperatura della stella aumenta notevolmente.

Reazioni di fusione termonucleare

•La seconda è che l’elevata temperatura raggiunta nel nucleo o nocciolo innesca reazioni di fusione termonucleare che libereranno energia sotto forma di calore e di radiazioni. Le reazioni di fusione termonucleare sono reazioni in cui due o più nuclei si uniscono per formare un nucleo più complesso (4 nuclei di idrogeno si fondono per produrre un nucleo di elio). Tuttavia il nucleo che si forma ha quasi sempre massa minore rispetto alla somma delle masse iniziali. Si verifica quindi una perdita di massa, dimostrata da Einstein con la relazione E = mc2 (dove E è l’energia liberata, c è la velocità della luce. C’è da dire che non tutta l’energia prodotta dalla stella viene utilizzata per aumentare la temperatura e per emettere luce: una parte di essa riscalda la materia interna alla stella, determinando una pressione rivolta verso l’esterno che prende il nome di pressione di radiazione e si oppone alla pressione generata dalla forza di gravità, impedendo quindi alla stella di collassare durante le reazioni termonucleari. Per cui parliamo di nascita di una stella quando in un corpo celeste si innescano reazioni termonucleari, con evoluzione i cambiamenti che si susseguono dopo che una stella inizia a brillare, e morte quando a causa di un evento catastrofico si bloccano le reazioni termonucleari.

Formazione delle stelle nelle nebulose

Le stelle si formano per collasso gravitazionale all’interno delle nebulose, zone dell’Universo più dense che contengono gas, come idrogeno ed elio, e altri materiali; in queste nebulose possono generarsi zone con una densità maggiore, che appariranno sotto forma di ammassi globulari, chiamati “Globuli di Bock”. All’interno di questa zona, la nube più densa inizia ad attirare a sé gli altri materiali che si trovano intorno, aumentando la sua massa; questo corpo, per effetto dell’attrazione gravitazionale collassa e genera la “protostella”, un corpo denso che si contrae sempre più, provocando un vorticoso aumento di temperatura nel nucleo. Quando la temperatura raggiungei 10 milioni di kelvin, la protostella si trosforma in stella e prendono avvio le reazioni nucleari. La durata della fase prestellare è in funzione del tempo: maggiore è la massa della protostella, più velocemente sarà la contrazione verso l’interno.