Concetti Chiave
- L'universo comprende stelle, pianeti, la Luna e altri corpi celesti, ma ciò che vediamo a occhio nudo è solo una piccola parte.
- Le stelle si raggruppano in galassie, classificate in ellittiche, a spirale e irregolari, con il Sole situato nella Via Lattea.
- La teoria del Big Bang spiega l'origine dell'universo, iniziando da un piccolo nucleo che esplose circa 20 miliardi di anni fa.
- Le stelle, costituite principalmente da idrogeno ed elio, brillano di luce propria grazie alle reazioni nucleari di fusione.
- Il ciclo vitale di una stella comprende formazione, stabilità e morte, con vari scenari a seconda della sua massa.
Insieme alle stelle ci sono anche altri corpi celesti, uno di questi è la Luna, altri invece come i Pianeti, sono sempre indistinguibili. Quello che l’occhio umano riesce a vedere a occhio nudo è solo una piccola parte di quello che esiste.
La totalità dei corpi celesti e quindi tutta la materia e gli spazi vuoti formano l’Universo.
La totalità delle stelle dell’Universo non sono isolate, ma ammassate con polveri e gas a formare raggruppamenti che prendono il nome di Galassie.
In base alla forma, vengono classificate in:
- Galassie ellittiche: a forma di elisse;
- Galassie a spirale: a forma di spirale;
- Galassie irregolari: le stelle sono raggruppate senza delineare una forma ben precisa.
Per esempio il sole è una stelle, e pure lui si trova in una galassia: la via lattea.
Per spiegare l’origine dell’universo è stata elaborata una teoria, teoria del big bang o della grande esplosione.
In origine tutta la materia si concentrava in un piccolo nucleo ad alta temperatura e massa elevata.
Secondo la teoria, circa 20 miliardi di anni fa questo nucleo esplose e cominciò a espandersi.
Subito dopo l’esplosione si formarono le particelle elementari.
Mano a mano che l’espansione dovuta all’ esplosione aumentava, la temperatura diminuiva, ciò permise alla particelle elementari che si trovavano nel cielo di formare atomi di elementi semplice (idrogeno successivamente elio) che, concentrandosi, dettero origine alle stelle.
Le stelle
Stella: corpo che brilla di luce propria (con un diametro più grande rispetto a quello della terra), costituita di materie gassose, 75% di idrogeno 20% di elio e altre tracce di carbonio e ossigeno.
La parte più interna di una stella si trova a miliardi di gradi, questo è dovuto alla tremenda compressione, condizione necessaria a innescare e mantenere le reazioni nucleari di fusione: sono queste che sviluppano l’energia che ogni stella produce e irradia continuamente nella sua vita.
Le stelle non sono tutte uguali, si raggruppano in base a: temperatura, dimensione e luminosità. Infatti:
- Azzurre: le più calde (11.000° a 30.000°);
- Bianche: (11.000° a 6.000°);
- Gialle: (6.000° a 5.000°) , come il sole;
- Arancioni: (5.000° a 4.000°);
- Rosse: le più fredde, (da 4.000° a 3.000°),
e in:
- Nane: molto più piccole del sole;
- Medie: come il sole;
- Giganti, Super giganti: da 100 a 1000 volte più grandi del sole.
Come nascono le stelle
Possiamo dire che le stelle compiono una specie di ciclo vitale, che parte dagli stadi iniziali (formazione) fino alla morte.
Solitamente una stella nasce grazie alla concentrazione di grandi nubi di gas e polvere cosmica, dette nebulose, costituite prevalentemente di idrogeno.
Lentamente queste sostanze si aggregano formando un primo nucleo, detto protostella. Nella fase immediatamente successiva la materia si contrae sempre più nel nucleo centrale a causa della forte attrazione gravitazionale. Questo processo continua sino a quando la temperatura non raggiunge valori elevatissimi, innescando la fusione termonucleare a seguito della quale l’idrogeno si trasforma in elio. A questo punto la stella si è formata, comincia a produrre energia e a emetterla anche sotto forma di luce. Per la stella questa è una fase di stabilità.
Come muore una stella
La stella passa la maggior parte della sua vita in uno stato di equilibrio, fino a quando cessano le reazioni termonucleari perché tutto l’idrogeno da trasformare in elio e finito.
A questo punto la stella perde il suo stato di equilibrio, perché la forza di attrazione gravitazionale prevale e la fa contrarre.
Ciò produrrà un ulteriore riscaldamento nel nucleo che innescherà altre reazioni termonucleari con ulteriore produzione di energia, che provocano un ulteriore dilatazione degli strati esterni della stella.
La stella rapidamente si espande e si raffredda trasformandosi in una gigante o super gigante rossa.
La morte di una stella può essere diversa in base alla sua massa:
- Massa simile o inferiore a quelle del sole: durante l’espansione in gigante rossa gli strati esterni fuggono all’attrazione gravitazionale, della stella rimane solo il nucleo che si trasformerà in nana bianca che lentamente consumerà il combustibile fino alla sua scomparsa.
- Massa maggiore di quella del sole: si ha un’altra contrazione e un aumento di temperatura che innesca altre reazione termonucleari che formano atomi pesanti (sodio, magnesio, silicio e così via, fino al ferro). Esaurita anche questa fase si ha di nuovo un’altra contrazione e un aumento di temperatura fino a che la stella esplode. In quest’ultima fase la stella viene chiamata nova o supernova.
Domande da interrogazione
- Quali sono i principali tipi di galassie e come vengono classificate?
- Come si spiega l'origine dell'universo secondo la teoria del Big Bang?
- Quali sono le caratteristiche principali delle stelle e come vengono classificate?
- Come avviene la formazione di una stella?
- Cosa accade durante la morte di una stella e come varia in base alla sua massa?
Le galassie sono classificate in base alla loro forma in tre tipi principali: galassie ellittiche, a forma di elisse; galassie a spirale, a forma di spirale; e galassie irregolari, dove le stelle sono raggruppate senza una forma ben precisa.
La teoria del Big Bang suggerisce che l'universo abbia avuto origine da un piccolo nucleo ad alta temperatura e massa elevata che esplose circa 20 miliardi di anni fa, espandendosi e formando particelle elementari che, raffreddandosi, hanno dato origine agli atomi e successivamente alle stelle.
Le stelle brillano di luce propria e sono costituite principalmente da idrogeno ed elio. Sono classificate in base a temperatura, dimensione e luminosità: azzurre (le più calde), bianche, gialle (come il sole), arancioni e rosse (le più fredde). Inoltre, si distinguono in nane, medie e giganti/super giganti.
Le stelle si formano dalla concentrazione di nubi di gas e polvere cosmica, dette nebulose. Queste sostanze si aggregano formando un protostella, che si contrae sotto l'attrazione gravitazionale fino a innescare la fusione termonucleare, trasformando l'idrogeno in elio e producendo energia e luce.
Quando una stella esaurisce l'idrogeno, perde equilibrio e si contrae, innescando nuove reazioni termonucleari. Se la massa è simile o inferiore a quella del sole, diventa una nana bianca. Se la massa è maggiore, la stella può esplodere come nova o supernova, formando atomi pesanti.
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