Le stelle, come il nostro Sole, non sono sempre state in giro. Le stelle nascono e muoiono nel corso di milioni o addirittura miliardi di anni. Le stelle si formano quando le regioni di polvere e gas nella galassia collassano a causa della gravità., Senza questa polvere e gas, le stelle non si formerebbero.

La polverosa serie di stelle

Una galassia contiene non solo miliardi di stelle, ma anche grandi quantità di gas e polvere. Queste regioni di gas e polvere nella galassia si trovano nello spazio tra le stelle. Se la galassia fosse una strada, le case sarebbero stelle e le regioni di gas e polvere sarebbero i giardini tra le case. Lo spazio tra le stelle in una galassia è chiamato mezzo interstellare, perché è il mezzo, o sostanza, che costituisce lo spazio tra gli oggetti stellari.,

Le regioni di gas e polvere sono chiamate nuvole molecolari, a causa del loro contenuto. Le nuvole molecolari sono fatte di un mix di atomi, molecole e polvere. Gli atomi sono i piccoli elementi costitutivi di tutta la roba intorno a noi. Le molecole sono costituite da due o più atomi uniti tra loro. Le molecole presenti nelle nuvole molecolari sono tipicamente idrogeno molecolare, H2, ma possono anche essere molecole più complesse, come il metanolo, che consiste di sei atomi, o l’acqua, che consiste di tre atomi., I grani di polvere sono ancora più grandi grumi di materia e possono avere dimensioni fino a pochi millimetri, il che è enorme rispetto agli atomi o alle molecole.

Le nubi molecolari nel mezzo interstellare sono grandi. Infatti, una singola nube molecolare può essere centinaia di migliaia di volte più pesante del Sole. Anche i loro volumi variano: una nube molecolare può avere le stesse dimensioni, o molte volte più grande, del nostro intero sistema solare. Queste enormi nubi molecolari subiscono un movimento turbolento. Ciò significa che il gas e la polvere all’interno delle nuvole non rimangono nello stesso luogo con il passare del tempo., Queste sostanze si muovono in tutte le direzioni, come i bambini che corrono in un cortile della scuola. Questo moto turbolento del gas e della polvere distribuisce gli atomi e le molecole in modo non uniforme, in modo che alcune regioni della nube molecolare avranno più materia in esse rispetto ad altre regioni Figura 1A. Se il gas e la polvere si accumulano fino a un livello molto alto in una certa regione, quella regione inizia a collassare a causa della trazione La regione è più piccola della nube molecolare e vive all’interno della nube molecolare., La regione è “solo” poche centinaia di unità astronomiche (AUS), che è poche centinaia di volte la distanza dalla Terra al Sole.

La nube molecolare collassante

Una nube molecolare è molto fredda, solo pochi gradi sopra lo zero assoluto, che è la temperatura più bassa possibile (chiamata anche 0°K). Ma, quando gas e polvere iniziano a collassare in una regione all’interno della nube molecolare, si riscalda lentamente. Questa è una conseguenza di una legge della fisica, che ci dice che, quando la materia viene schiacciata insieme, la densità della materia aumenterà e la materia inizierà a riscaldarsi., Il bordo esterno di una regione collassante avrà una temperatura di circa 10° sopra lo zero assoluto (chiamato anche 10°K), e la regione interna si riscalda lentamente fino a circa 300°K, che è intorno alla temperatura ambiente.

Quando la regione collassante ha raggiunto una dimensione di quasi 10.000 UA, viene chiamata nucleo pre-stellare (Figura 1B) ed è ufficialmente una stella in divenire. “Stellare” significa stella, quindi pre-stellare significa ” prima di diventare una stella.”La parola nucleo si riferisce al gas e alla polvere, che ora sono così densi che il termine nucleo è più preciso della regione o della nuvola., Inoltre, questo nucleo pre-stellare diventerà in seguito il nucleo interno della stella.

Nei prossimi 50.000 anni o giù di lì, il nucleo pre-stellare si contrae. Questo potrebbe sembrare un tempo lungo, ma su una scala temporale astronomica è considerato un processo abbastanza rapido rispetto, ad esempio, all’età dell’Universo, che è quasi 14 miliardi di anni. Il core si contrae fino a quando non è di circa 1.000 UA (Figura 1C). È ancora composto dallo stesso gas e polvere, quindi questo significa che la densità di quella materia aumenta man mano che il diametro si restringe a 1/10 della dimensione originale della regione collassante.,

Dopo 50.000 anni, il sistema avrà formato un disco attorno al nucleo centrale e il materiale in eccesso verrà espulso verso l’esterno dai poli della stella. Un polo su una stella è come quelli sulla Terra, vale a dire definito come l’asse che la stella gira intorno. Nella Figura 1C, è possibile vedere due strutture simili a fontane in cui viene espulso questo materiale in eccesso. Queste strutture sono chiamate getti e obbediscono alle leggi della fisica., Il movimento casuale del gas e della polvere che abbiamo descritto in precedenza, combinato con la contrazione del sistema come forme del nucleo pre-stellare, causerà l’intero sistema a ruotare. Questo processo fa sì che un disco piatto si formi attorno al nucleo pre-stellare. Questo è simile al modo in cui un vestito forma un disco piatto attorno a un pattinatore su ghiaccio che gira. Se il pattinatore non ruotava, il vestito non sarebbe un disco piatto intorno a lei, ma invece sarebbe appeso lungo i fianchi. I getti ai poli sorgono per mantenere il sistema in equilibrio., Il sistema è ora chiamato una proto-stella, il che significa che è al suo primo stadio di diventare una vera stella.

Dal Nucleo pre-stellare alla Stella

Il disco è cruciale affinché la proto-stella cresca in una stella di dimensioni adeguate. Il disco è composto principalmente da gas, che ruota con il disco e si avvicina lentamente alla superficie della proto-stella. Quando il gas si avvicina abbastanza alla stella, cade sulla superficie della stella a causa della gravità e la stella cresce. Questo processo di crescita è chiamato un processo di accrescimento e si dice che la stella accreta (accumuli) materia dal disco.,

Nei prossimi 1.000 anni, la materia dal disco viene aumentata dalla stella o espulsa dal disco (Figura 1D). La stella è cresciuta abbastanza in dimensioni e densità per la regione centrale per avviare una reazione nucleare, che fa brillare la stella, come il Sole. A questo punto, la stella è chiamata stella T-tauri, e questa è la prima volta che la stella può essere osservata visivamente.

La stella alla fine smette di accumulare materia dal disco, ma il materiale rimanente attorno alla stella è ancora in una forma simile a un disco (Figura 1E)., Il disco non serve più allo scopo di nutrire la stella con la materia per farla crescere. Invece, il disco è ora solo un piano circolare in movimento di materiale, che inizierà lentamente a raggrupparsi e orbitare intorno alla stella. Questi piccoli ciuffi, fatti dal materiale rimasto dalla creazione della stella, formeranno nuovi pianeti. Ciò significa che i pianeti nel nostro sistema solare sono fatti del materiale rimanente dalla nascita del Sole! Questo è anche il motivo per cui tutti i pianeti del sistema solare si trovano sullo stesso piano!,

Il sistema solare finale (Figura 1F) è finito quando il disco è completamente esaurito e si formano tutti i pianeti. Nei prossimi 10 miliardi di anni, la stella brucerà combustibile nucleare nel suo centro ed emetterà energia come la radiazione che chiamiamo luce solare.

Osservare le nuvole molecolari

Le nuvole molecolari che ospitano e modellano le stelle appena nate sono aree scure nel cielo notturno. Non è possibile per un essere umano vedere una nube molecolare – nemmeno con un telescopio., La ragione per cui non possiamo vedere una nube molecolare è che le particelle di polvere sono sparse su tutta la nube e assorbono la luce dalle stelle circostanti. Questo impedisce alla luce stellare di viaggiare attraverso lo spazio e raggiungerci qui sulla Terra, motivo per cui una nube molecolare sembra una zona scura nel cielo. Fortunatamente per gli astronomi, la nube molecolare è trasparente alle onde radio. Ciò significa che le onde radio non vengono assorbite dalle particelle di polvere nella nube e le onde radio possono quindi viaggiare liberamente fino a noi sulla terra., Le onde radio non sono visibili all’occhio, ma, usando grandi radiotelescopi, è possibile ottenere segnali da queste nubi molecolari altrimenti oscure.

Queste onde radio trasportano informazioni sul contenuto della nube molecolare oscura. Se una stella sta nascendo, la nuvola invierà onde radio diverse rispetto a se nessuna stella sta nascendo al suo interno. L’uso delle onde radio consente agli astronomi di vedere quando nascono le stelle, anche se la nube molecolare è scura., E, anche se gli astronomi oggi sanno molto su come si formano stelle come il Sole, c’è ancora un grande mistero da risolvere.

Conclusione

Il grande mistero sorge quando si formano stelle molto grandi. Gli astronomi sanno che stelle fino a circa sei volte la massa del nostro Sole nascono come abbiamo descritto in questo articolo. Le stelle con masse maggiori richiedono un processo diverso, perché la pressione della radiazione delle stelle spingerà via il disco, impedendo alle stelle di crescere più grandi di circa sei volte le dimensioni del nostro Sole.,

Gli astronomi hanno visto queste grandi stelle, quindi sanno che le grandi stelle esistono e devono nascere in qualche modo. Ma come nascono è ancora una grande domanda per gli astronomi di tutto il mondo.

Glossario

Mezzo interstellare (ISM): L’intero spazio all’interno di galassie dove non ci sono stelle, ma invece molto gas e polvere.

Nube molecolare: una grande nube spaziale piena di gas e polvere. Le nubi molecolari si trovano all’interno del mezzo interstellare.

AU: 1 Unità astronomica, che è la distanza dalla Terra al Sole.,

Zero assoluto: la temperatura più bassa possibile, che è anche chiamata 0 ° K.

Accrescimento: il processo in cui un oggetto accumula la massa da un altro oggetto.

Dichiarazione sul conflitto di interessi

L’autore dichiara che la ricerca è stata condotta in assenza di rapporti commerciali o finanziari che potrebbero essere interpretati come un potenziale conflitto di interessi.