sabato 21 dicembre 2013

L'ultima puntata del"Racconto del sole"

Cari amici delle stelle, siamo infine giunti alla conclusione della nostra storia, godetevi l'ultima puntata de #IlraccontodelSole!

"Morte" - Ep. 13

Il nostro Sole ha brillato per più di 12 miliardi di anni. È un tempo immenso, che fatichiamo a comprendere. Nel suo affannoso rantolare finale la nostra stella ha espulso nello spazio tutto ciò che avvolgeva il nucleo (l'inviluppo), lasciandolo completamente esposto.
Questa sfera supercompatta è composta essenzialmente di carbonio ed ossigeno ed è ancora circondata da una sottile pellicola che fonde il poco elio rimasto, alla temperatura superficiale di milioni di gradi: stiamo letteralmente osservando il nucleo senza il resto della stella in mezzo!

L'elevata temperatura e luminosità di questo residuo causano l'emissione di radiazioni ionizzanti, specialmente UV, che "accendono" gli strati espulsi, in un'ultima esplosione di bellezza dalla effimera durata: una nebulosa planetaria. Avete sicuramente visto innumerevoli esempi di questi meravigliosi oggetti, nella Via Lattea ne sono state individuate più di 15.000. Effimera, perché questo dipinto finale dura solo poco più di 10.000 anni.

Il nucleo del Sole, ormai privato di una fonte di energia interna, si contrae, ma non riesce più ad innescare ulteriori reazioni di fusione. Non appena le ultime reazioni termonucleari si esauriscono, ciò che rimane del Sole riduce la propria luminosità molto bruscamente, fino a pochi centesimi di quella attuale. La nebulosa si spegne, la luce scompare. La morte del Sole ha gettato le ceneri del sistema solare nell'oscurità più totale. La riduzione della massa del Sole al solo 28%-35% del valore iniziale ha causato l'allargamento delle orbite dei pianeti più esterni, mentre i pianeti interni sono stati completamente vaporizzati.

La contrazione prosegue lentamente fino a formare quella che viene definita "nana bianca al carbonio-ossigeno", un cadavere stellare estremamente denso, con una temperatura superficiale di 100-200 mila gradi e un raggio simile a quello della Terra: significa che ha una densità miliardi di volte quella dell'acqua!! Questo oggetto è costituito da un particolare stato della materia già citato in precedenza, detto "gas degenere di elettroni", piuttosto complicato da trattare. In pratica ora che la pressione di radiazione è scomparsa, l'unica forza che si oppone al collasso gravitazionale del nucleo è quella del gas di elettroni relativistici, che si urtano ed esercitano una pressione che contrasta il collasso, insieme alla repulsione elettrostatica e quella di degenerazione di spin, mentre i nuclei sono impacchettati a più non posso. Immaginatelo come dei magneti piantati in un pezzo di polistirolo: vorrebbero avvicinarsi (collassare) ma il polistirolo (il gas degenere di elettroni) glielo impedisce. C'è un limite, chiamato "di Chandrasekhar", oltre al quale (1,44 masse solari) il collasso gravitazionale vince e la nana bianca collassa in una stella di neutroni. Qui interviene un'altra degenerazione, quella dei neutroni appunto (immaginateli come un sacchetto di arance: più vicine di così non possono essere), e la stella è impacchettatissima. Anche questa pressione ha un limite, circa 3 masse solari (Oppenheimer-Volkoff). Al di sopra di quella massa non esiste forza conosciuta che possa opporsi al collasso: abbiamo un buco nero. Ma di questi oggetti esotici parlerò in un post dedicato.

La nana bianca che fu il Sole ora brilla di calore residuo, che lentamente si dissiperà nello spazio causandone lo spegnimento e generando una cosiddetta nana nera. Con il raffreddamento gli strati esterni della nana al carbonio cominceranno a cristallizzare, producendo in qualche decina di miliardi di anni, quando persino la Galassia ormai si sarà praticamente spenta, l'ultimo lascito della nostra stella:

Un immenso diamante nello spazio.


Grazie per averci seguito durante questa avventura durata qualche mese per noi, ma miliardi di anni per il nostro Sole.
Spero che questa lettura vi sia stata utile, interessante e che vi abbia dato degli spunti di riflessione!

Trovate tutte le puntate de "Il racconto del Sole" nell'album dedicato di "Chi ha paura del Buio?".
Sono disponibile per qualunque domanda, richiesta di approfondimento o critica.

Cieli sereni,
Lorenzo

Image Credits: http://regulus36.deviantart.com/art/Inevitable-Fury-191676184 — con Lorenzo Rínon Laitauron Colombo.

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