Tipi di stelle

Tipi di stelle

L'animazione presenta ciclo vitale stellare delle stelle medie e massicce.

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stella, evoluzione stellare, nebulosa, gigante rossa, nebulosa planetaria, nana bianca, supergigante rossa, supernova, stella di neutroni, buco nero, oggetto astronomico, astronomia, geografia

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Il ciclo di vita delle stelle

  • nebulosa - La formazione di una stella quando una nebulosa collassa su sé stessa.
  • stella media - Questo gruppo comprende anche il nostro Sole; questo è il tipo più comune di stelle nell'Universo. La fusione nucleare trasforma l'idrogeno in elio con rilascio di energia . Queste stelle vivono a lungo, ad esempio il nostro Sole ha quasi 5 miliardi di anni e la durata totale della fusione dell'idrogeno è di circa 10 miliardi di anni. Quando queste stelle esauriscono l'idrogeno da fondere, diventano giganti rosse.
  • gigante rossa - Quando il combustibile della fusione nucleare comincia a diminuire, i processi di fusione nucleare subiscono un rallentamento. La pressione di radiazione che serve a contrastare la gravità diminuisce e le forze gravitazionali iniziano a prevalere. La stella comincia a restringersi. Con l'aumentare della densità i nuclei atomici di elio iniziano a fondersi, formando nuclei di carbonio. La temperatura aumenta, gli strati esterni si gonfiano e la stella diventa una gigante rossa.
  • nebulosa planetaria - Quando il combustibile nucleare viene esaurito, il nucleo della stella si restringe ancora di più mentre gli strati esterni vengono dispersi nello spazio circostante formando la nebulosa planetaria.
  • nana bianca - È il nucleo ristretto di una gigante rossa. La contrazione gravitazionale viene fermato dalla pressione crescente. (Se la sua massa è notevolmente maggiore di quella del Sole, la stella collassa trasformandosi in una stella di neutroni o in un buco nero.) La densità della nana bianca è elevata, può essere paragonata a quella del Sole. Le sue dimensioni invece sono paragonabili a quelle della Terra. La nana bianca non è più soggetta alla fusione nucleare. Utilizzando la sua energia residua, la stella si raffredda e si scurisce in miliardi di anni.
  • stella massiccia - Se la massa di una stella è notevolmente più grande di quella del Sole, la stella collassa trasformandosi in una stella di neutroni o in un buco nero. Le stelle più massicce consumano il loro combustibile nucleare più rapidamente delle altre stelle più piccole.
  • supergigante rossa - Nelle stelle massicce con la diminuzione dell'idrogeno i processi di fusione nucleare subiscono un rallentamento. Con la diminuzione della pressione di radiazione il nucleo della stella inizia a restringersi. Nel nucleo inizia la fusione di nuclei di elio e gli strati esterni si gonfiano: la stella diventa una supergigante rossa. Una delle più grandi stelle conosciute dell'Universo è VY Canis Majoris, con un diametro di 1400 volte superiore a quella del Sole. All'interno supergiganti rosse si formano degli elementi sempre più pesanti fino ad arrivare al ferro. Poiché non si possono formare elementi più pesanti del ferro, la produzione di energia si ferma e il nucleo della stella inizia di nuovo a restringersi. L'aumento della pressione è insufficiente a fermare il processo di collasso; gli elettroni, compressi sui protoni, si uniscono ad essi formando neutroni.
  • supernova - La stella collassa in una stella di neutroni, mentre gli strati esterni esplodono. La materia esplosa viene bombardata da neutrini, formando nuclei più pesanti dei nuclei di ferro. I nuclei pesanti dell'Universo si formano in prevalenza a seguito delle esplosioni di supernova. Le esplosioni sono molto luminose e causano una emissione di radiazione che può per brevi periodi superare quella di una intera galassia. Malgrado il rapido declino della luminosità, le esplosioni emettono più energia durante queste poche settimane che il nostro Sole in tutta la sua vita.
  • stella di neutroni - Hanno tipicamente un diametro di circa 10-20 km e una massa pari a 1-2 masse solari. La loro densità è estremamente elevata: una cm³ di loro materia pesa circa un miliardo di tonnellate.
  • buco nero - Se la massa della stella è abbastanza grande, la stella collassa in un buco nero invece di trasformarsi in una stella di neutroni. Il buco nero ha un campo gravitazionale così forte che nulla al suo interno può sfuggire all'esterno. Una volta catturata, nessuna particella può sfuggirgli, nemmeno i fotoni: da questa caratteristica deriva il nome buco nero. La superficie limite è detta orizzonte degli eventi.

Le fasi evolutive di una stella media

  • nebulosa - La formazione di una stella quando una nebulosa collassa su sé stessa.
  • stella media - Questo gruppo comprende anche il nostro Sole; questo è il tipo più comune di stelle nell'Universo. La fusione nucleare trasforma l'idrogeno in elio con rilascio di energia . Queste stelle vivono a lungo, ad esempio il nostro Sole ha quasi 5 miliardi di anni e la durata totale della fusione dell'idrogeno è di circa 10 miliardi di anni. Quando queste stelle esauriscono l'idrogeno da fondere, diventano giganti rosse.
  • gigante rossa - Quando il combustibile della fusione nucleare comincia a diminuire, i processi di fusione nucleare subiscono un rallentamento. La pressione di radiazione che serve a contrastare la gravità diminuisce e le forze gravitazionali iniziano a prevalere. La stella comincia a restringersi. Con l'aumentare della densità i nuclei atomici di elio iniziano a fondersi, formando nuclei di carbonio. La temperatura aumenta, gli strati esterni si gonfiano e la stella diventa una gigante rossa.
  • nebulosa planetaria - Quando il combustibile nucleare viene esaurito, il nucleo della stella si restringe ancora di più mentre gli strati esterni vengono dispersi nello spazio circostante formando la nebulosa planetaria.
  • nana bianca - È il nucleo ristretto di una gigante rossa. La contrazione gravitazionale viene fermato dalla pressione crescente. (Se la sua massa è notevolmente maggiore di quella del Sole, la stella collassa trasformandosi in una stella di neutroni o in un buco nero.) La densità della nana bianca è elevata, può essere paragonata a quella del Sole. Le sue dimensioni invece sono paragonabili a quelle della Terra. La nana bianca non è più soggetta alla fusione nucleare. Utilizzando la sua energia residua, la stella si raffredda e si scurisce in miliardi di anni.

Le fasi evolutive di una stella massiccia

  • nebulosa - La formazione di una stella quando una nebulosa collassa su sé stessa.
  • stella massiccia - Se la massa di una stella è notevolmente più grande di quella del Sole, la stella collassa trasformandosi in una stella di neutroni o in un buco nero. Le stelle più massicce consumano il loro combustibile nucleare più rapidamente delle altre stelle più piccole.
  • supergigante rossa - Nelle stelle massicce con la diminuzione dell'idrogeno i processi di fusione nucleare subiscono un rallentamento. Con la diminuzione della pressione di radiazione il nucleo della stella inizia a restringersi. Nel nucleo inizia la fusione di nuclei di elio e gli strati esterni si gonfiano: la stella diventa una supergigante rossa. Una delle più grandi stelle conosciute dell'Universo è VY Canis Majoris, con un diametro di 1400 volte superiore a quella del Sole. All'interno supergiganti rosse si formano degli elementi sempre più pesanti fino ad arrivare al ferro. Poiché non si possono formare elementi più pesanti del ferro, la produzione di energia si ferma e il nucleo della stella inizia di nuovo a restringersi. L'aumento della pressione è insufficiente a fermare il processo di collasso; gli elettroni, compressi sui protoni, si uniscono ad essi formando neutroni.
  • supernova - La stella collassa in una stella di neutroni, mentre gli strati esterni esplodono. La materia esplosa viene bombardata da neutrini, formando nuclei più pesanti dei nuclei di ferro. I nuclei pesanti dell'Universo si formano in prevalenza a seguito delle esplosioni di supernova. Le esplosioni sono molto luminose e causano una emissione di radiazione che può per brevi periodi superare quella di una intera galassia. Malgrado il rapido declino della luminosità, le esplosioni emettono più energia durante queste poche settimane che il nostro Sole in tutta la sua vita.
  • stella di neutroni - Hanno tipicamente un diametro di circa 10-20 km e una massa pari a 1-2 masse solari. La loro densità è estremamente elevata: una cm³ di loro materia pesa circa un miliardo di tonnellate.
  • buco nero - Se la massa della stella è abbastanza grande, la stella collassa in un buco nero invece di trasformarsi in una stella di neutroni. Il buco nero ha un campo gravitazionale così forte che nulla al suo interno può sfuggire all'esterno. Una volta catturata, nessuna particella può sfuggirgli, nemmeno i fotoni: da questa caratteristica deriva il nome buco nero. La superficie limite è detta orizzonte degli eventi.

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Evoluzione del Sistema Solare

Il Sole e i pianeti si sono formati dalla condensazione di una nube di polvere circa 4,5 miliardi di anni fa.

Il Sole

Il diametro del Sole è circa 109 volte più grande di quello della Terra. Il Sole è costituito principalmente da idrogeno.

Via Lattea

La nostra galassia ha un diametro di circa 100.000 anni luce e contiene più di 100 miliardi di stelle, tra cui il nostro Sole.

Reazione a catena

L'energia nucleare che si produce nella fissione può essere usata per scopi pacifici o militari.

Curiosità di astronomia

L'animazione presenta alcuni fatti interessanti nel campo dell'astronomia.

Il nostro quartiere celeste

Una dimostrazione di vicini pianeti, stelle e galassie.

La missione Dawn

Studiare Cerere e Vesta ci aiuterà a conoscere meglio la storia iniziale del Sistema Solare e di come vengono a formarsi i pianeti rocciosi.

Onde gravitazionali (LIGO)

I corpi di grande massa in accelerazione causano ondulazioni nello spazio-tempo, queste sono chiamate onde gravitazionali.

Osservatorio astronomico

Gli osservatori astronomici sono di solito situati a grandi altitudini, in modo da minimizzare gli effetti della turbolenza atmosferica.

Pianeti, dimensioni

I pianeti interni del Sistema Solare sono detti pianeti terrestri, mentre i pianeti esterni si chiamano giganti gassosi.

Reattore nucleare a fusione

La fusione nucleare servirà come fonte ecologica e praticamente illimitata di energia.

Sonde spaziali Voyager

Le sonde spaziali Voyager sono state i primi oggetti costruiti dall'uomo a lasciare il Sistema Solare. Oltre a svolgere esplorazioni dello spazio, sono...

Telescopi ottici

L'animazione presenta i telescopi ottici utilizzati nell'osservazione astronomica.

Telescopio spaziale Hubble

Le osservazioni del telescopio spaziale Hubble non vengono influenzate dalle perturbazioni atmosferiche.

Telescopio spaziale Kepler

Il telescopio spaziale Kepler è stato lanciato dalla NASA per scoprire pianeti simili alla Terra in orbita intorno ad altre stelle.

Lo sviluppo della meccanica celeste

Questa animazione presenta astronomi e fisici che hanno cambiato profondamente la nostra visione dell'universo.

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