Le Vite degli Astri (Parte2: La Massa)

Sì certo, se sei abbastanza massiccia, fondi quel po' di deuterio che hai e se sei ancora un po' più massiccia pure il litio, ma è come dire che ti atteggi a stella senza esserlo. 

Cavalcata tra le stelle in tre parti by Robo

Le protostelle galleggiano quiete su ordini di grandezze in cui la quantità è l'unica qualità. 

MadPeaks  

Prosegue da: Parte 1: Oh, How Many Beautiful Daughters!

Cosa sarai da grande

Cosa sarai da grande se sei una protostella dipende solo dalla tua massa o quasi; dice la sua  anche la metallicità, ossia la quantità di "metalli" presenti nella nebulosa natale (da notare che per "metalli", gli astronomi intendono tutti gli elementi più pesanti di quelli prodotti nella nucleosintesi seguita al big bang: idrogeno ed elio). Di rilievo è pure se hai una sorellina protostella che potrebbe, nella sua evoluzione, romperti i campi magnetici in futuro. Ma, escludendo i parenti stretti ed i metalli che gli antenati hanno lasciato in eredità, è la massa iniziale che determinerà che tipo di stella sarai.

Prima di affrontare direttamente i problemi familiari degli astri è necessario parlare in generale di alcune cose che ci chiariscano perché i parenti (cosmici) possono essere serpenti. Innanzitutto bisogna guardare alle stelle come fossero persone cresciute in un cantone svizzero in cui si esercita il più stizzito calvinismo: sei ciò che ti sei meritato essere! Se Dio ti ha dato tre masse solari non potevi che condurre una tremassesolari-esistenza. Non te le ha date? Avevi un destino diverso. Insomma conta quasi solo l'inizio, sempre parenti esclusi.

Quasi stelle

Stai sotto le 0,08 masse solari. Succede. C'è chi dice molto spesso. Sei una Nana Bruna. Non si capisce bene neppure cosa ti distingua da un pianeta, sei grande più o meno come Giove, solo che sei più pesante, ma da fuori non si vede mica. Non inneschi neppure delle reazioni nucleari, non fai quello che fanno tutte le altre brave stelle, arricchire il mezzo interstellare. Sì certo, se sei abbastanza massiccia, fondi quel po' di deuterio che hai e se sei ancora un po' più massiccia pure il litio, ma è come dire che ti atteggi a stella senza esserlo. Come uno che si fa crescere la barba da Hipster, si veste da Hipster e poi ascolta gli One Direction nell'I-phone 6s... Torna nella tua nebulosa!!!

Matusalemme cosmiche

Oltre le 0,08 e fino a circa le 0,8 masse solari circa sei una Nana Rossa.

Oh! Sei una stella vera, fondi l'idrogeno in elio, solo che sei...lenta, molto lenta. L'universo è giovane per te. Se sei un po' piccolina potresti arrivare alla veneranda età di 100 miliardi di anni, ci seppellirai tutti. Si dice che finirai la tua vita come nana… bianca ma chi ti ha mai visto arrivarci?

E sì, secondo le teorie dell'evoluzione stellare le nane rosse dovrebbero trasformarsi in nane bianche di elio, che non sono mai state rilevate. In pratica sono ancora tutte la fuori 'ste stelline ed hanno seppellito pletore di altezzosi giganti che fondono la qualunque elemento chimico, che brillano tanto ma durano molto poco. Consideriamo che la categorizzazione ha un che di artificiale poiché la massa delle stelle varia su di un continuum con molte più stelle piccole che giganti della massa (quelli che, per lo più, vediamo quando si guarda il cielo notturno), ma una stella con circa 0,8 masse solari, che qualcuno chiama nana arancione, vivrebbe circa 15 miliardi di anni, più dell'età attuale calcolata (non chiedermi come) dell'universo.
Il futuro é dei piccoli e risparmiosi

"In medium stat virtus"

Tra 0,8 a 8 masse solari ci sta anche il Sole, il vecchio amico giallo, quello giusto, ne troppo freddo ne troppo spara-raggi-uva-come-se-piovesse.   In realtà il ventaglio di possibilità è abbastanza ampio in questa scala, per esempio troviamo, a circa 2,5 masse solari, Sirio. La stella più luminosa nel nostro cielo, il Signore bianco. E tante altre che col nostro sole paiono avere poco da spartire. Alcune sono addirittura azzurre (le più massicce) ed emettono tanti ultravioletti visto che sono molto calde in superficie. A noi è andata bene, sarebbe stato molto più duro far nascere la vita attorno ad un bestione di 7 masse solari, con pure meno tempo perché il caso (o Dio) desse forma a strane reazioni chimiche autoreplicantisi.

Ciò che unisce due stelle come queste, che differiscono di un fattore 10 nella massa, é l'esito finale: si muore senza fare tante storie. Alla fine niente tragedie cosmiche, niente Re Lear, ci si spegne in una nebulosa planetaria risultato di un forte vento stellare e resta, al centro, una nana bianca al carbonio-ossigeno (gli esiti finali dei processi fusione nucleare).

La nana, va detto, è strana. Ma strana veramente. Non fonde più nulla, brilla di calore residuo, fino a divenire presumibilmente una nana nera (mai viste da nessuno, si pensa che le vedranno forse le nane rosse longeve). Lei continuerebbe a contrarsi sotto la spinta della propria gravità ed in effetti lo fa...più piccina...sempre più piccina...finché qualcosa la blocca. Chi é il responsabile? Sono i suoi elettroni, quei degenerati! Si chiamano proprio così: elettroni degenerati; arrivano praticamente a "toccarsi" l'un l'altro (appunto) ma non si fondono, bloccano l'ulteriore effetto della gravità e sostengono la nana bianca, la fermano. Fanno ciò perché sono fermioni, e non bosoni come i fotoni ad es., ed obbediscono al principio di esclusione di Pauli. Facciamo un esempio terreno, per chiarire, con me e MadPeaks: se io e MadPeaks ci trovassimo strizzati in uno spazio ristretto, se fossimo bosoni, potremmo entrare l'uno dentro l'altro...ma, poichè bosoni NON siamo, restiamo appoggiati spalla a spalla e ci salutiamo con cortesia, come gli elettroni, che bloccano ogni ulteriore contrazione della nana bianca.

Queste stelle medie e medio-piccole hanno secondo me la storia più interessante: cambiano colore e subiscono diversi sconquassi e cambiamenti.
Conosco qualcosina della storia, ma vi racconto solo una parte.
Pensate al sole, bello, giallo e giusto di dimensioni. Ad un certo punto tra qualche miliardo di anni esaurisce l'idrogeno da fondere nel nucleo in cui é rimasto solo elio, il nucleo si contrae finché non viene bloccato dagli elettroni degeneri (n’artra volta loro), niente reazioni nucleari. Ma il calore del nucleo di elio fa fondere il guscio di idrogeno che lo circonda e la stella si espande, sempre di più, diventa "fredda" flebile e rossa, diventa una gigante rossa, e...si mangia la Terra.
Poi, poco a poco, l'idrogeno che fonde in elio nel guscio finisce per aumentare la massa del nucleo che, ad un certo punto diventa abbastanza massiccio da vincere l'opposizione degli elettroni degenerati e riprende a contrarsi finché la stella non ha un flash (si chiama proprio così!): "Accidebolina!", dice la stella, "ho avuto un flash! Posso fondere l'elio in carbonio!" e così fa.

Preseguendo le cose si fanno turbolente.

Continua su Parte 3: Freaks e Leviatani