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Il destino delle stelle

Il destino di una stella dipende dalla sua capacità di resistere al moto di compressione della gravità, che fa collassare tutto.
Quando la stella dispone ancora di combustibile, la pressione della radiazione prodotta dalle reazioni nucleari, che avvengono nel suo nucleo, riesce a tener testa alla gravità. Ma, quando il combustibile si esaurisce, la gravità prende il sopravvento e la stella collassa.

Il parametro chiave è la massa della stella, o meglio, la massa delle sue regioni centrali (il nucleo).

In una stella, il cui nucleo ha una massa inferiore a 1,4 masse solari, gli elettroni "rifiutano" di farsi comprimere oltre un certo limite e la stella non raggiunge un diametro inferiore ai 6000 chilometri (pari alle dimensioni della Terra), diventando così una stella nana bianca.
La densità di una nana bianca è enorme: una cucchiaiata di nana bianca pesa una tonnellata! Collassando in una nana bianca, la stella contemporaneamente si "spoglia" degli strati più esterni dando origine a una nebulosa planetaria.

Le stelle con valori di massa del nucleo compresi tra 1,4 e 3 masse solari collassano più rapidamente, cogliendo, per così dire, di sorpresa gli elettroni. Adesso, a organizzare la resistenza sono i neutroni: anch'essi "rifiutano" di farsi comprimere troppo dalla gravità; ma in questo caso la contrazione della stella si arresta quando ha raggiunto un diametro di circa 20 chilometri. È nata così una stella di neutroni. Tutta la materia si è trasformata in neutroni: una cucchiaiata di stella di neutroni pesa un miliardo di tonnellate!!
Spesso le stelle di neutroni si identificano con le pulsar (stelle pulsanti) , a causa dell'emissione intermittente della radiazione (alle varie lunghezze d'onda).
Ciò accade per due motivi: in primo luogo, la stella di neutroni, per la presenza di un forte campo magnetico, non emette luce da tutta la superficie ma solo da due fasci sottili; inoltre, ha un moto di rotazione velocissimo, in quanto una stella implosa gira molto più rapidamente su se stessa di una stella di dimensioni normali.
Da qui l'impressione che si accenda come un faro ogni volta che uno dei suoi impulsi luminosi raggiunge la Terra.
La nascita di una stella di neutroni è accompagnata dall'esplosione degli strati più esterni della stella, i quali vengono proiettati nello spazio a migliaia di chilometri al secondo. È la deflagrazione di una supernova, la morte esplosiva di una stella di grande massa.

Se la stella ha un nucleo con massa maggiore di 3 masse solari, né gli elettroni né i neutroni sono in grado di resistere alla gravità. La grande massa compressa in un volume tanto ridotto genera un campo gravitazionale fortissimo, in grado di "ripiegare" lo spazio su se stesso e impedire così alla luce di fuoriuscire.
La stella diviene un buco nero.
Se la luce non può sfuggire alla morsa del buco nero, qualsiasi particella di materia che vi cada dentro è condannata a restarvi imprigionata.
Si tratta, insomma, di un viaggio senza ritorno!

(Fonte: Big Bang - Origine e destino dell'universo, Universale Electa/Gallimard)