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La massa di una stella è l'unica caratteristica che determina il destino di quei corpi celesti. Il suo comportamento di fine vita dipende interamente dalla sua massa. Per le stelle leggere, la morte arriva silenziosamente, un gigante rosso che perde la pelle per lasciarsi alle spalle il nano bianco che si affievolisce. Ma il finale per una stella più pesante può essere abbastanza esplosivo!
Definizione della categoria
••• Yuriy Mazur / iStock / Getty ImagesLe stelle medie sono quelle che, troppo grandi per finire come nane bianche e troppo piccole per diventare buchi neri, trascorrono i loro anni morenti come stelle di neutroni. Gli scienziati hanno osservato che questa categoria ha un limite inferiore di appena sopra 1,4 masse solari e un limite superiore nelle vicinanze di 3,2 masse solari. (Una "massa solare" è un'unità di misura approssimativamente la stessa massa del nostro Sole.)
Protostar
La dimensione di una stella è determinata dalla quantità di materia disponibile nella sua nebulosa madre. Questa nuvola di polvere e gas inizia a collassare su se stessa a causa della gravità, formando una massa sempre più calda, luminosa e densa al centro: una protostar.
Sequenza principale
••• Immagini Stocktrek / Immagini Stocktrek / Getty ImagesQuando il protostar è sufficientemente caldo e denso, inizia il processo di fusione dell'idrogeno nel suo nucleo. La fusione produce una pressione di radiazione sufficiente per contrastare la forza di gravità; così cessa il collasso gravitazionale. Il protostar è diventato una vera stella nella sua fase di sequenza principale. La stella trascorrerà gran parte della sua vita in questo periodo di stabilità, generando luce e calore attraverso la fusione dell'idrogeno in elio per milioni di anni.
Gigante rosso
Quando il nucleo stellare si esaurisce di idrogeno, la gravità si fa strada ancora una volta, cioè fino a quando le temperature non aumentano abbastanza da consentire la fusione dell'elio, che produce la pressione esterna necessaria per stabilizzare le cose. Quando non rimane elio, il ciclo ricomincia. Il nucleo oscilla quindi tra stati di compressione ed equilibrio man mano che si verificano reazioni di fusione sempre più ad alta temperatura. Nel frattempo, il calore estremo fa espandere lo strato esterno delle stelle, o "guscio", ad un raggio paragonabile a quello dell'orbita terrestre. A una distanza così grande dal nucleo, il guscio si raffredda abbastanza da diventare rosso. La stella è ora un gigante rosso.
Supernova
••• pixelparticle / iStock / Getty ImagesLe reazioni nucleari cessano per sempre quando il nucleo delle stelle si riduce a ferro; quell'elemento non si fonderà senza ulteriori forniture di energia. Il collasso gravitazionale riprende in modo catastrofico con una forza abbastanza forte da distruggere i nuclei stessi degli atomi che compongono il nucleo. Questo genera così tanta energia che l'esplosione domina il cielo per anni luce in ogni direzione. La stella è diventata supernova.
Stella di neutroni
Nel frattempo, ciò che resta della stella si è ridotto ad un diametro non più grande di qualche chilometro - circa le dimensioni di una città. A questa densità, la pressione esterna generata da protoni e neutroni che reagiscono alla compressione è finalmente sufficiente per arrestare la gravità. La stella è così densa che, se potessi portare un cucchiaino del suo materiale sulla Terra, peserebbe un trilione di tonnellate. Ruota fino a 30 volte al secondo ed esibisce un campo magnetico molto ampio. È una stella di neutroni, lo stadio finale di un ciclo di vita delle stelle di medie dimensioni.