anche le stelle muoiono

"Sollevando gli occhi al cielo stellato, saremmo tentati di pensare
che tutto ciò che vediamo sia eterno, fisso ed immutabile;
in realtà ciò che osserviamo è vivo, pulsante, per niente affatto eterno.
Le stelle, che sembrano stare lì
da sempre, si stanno evolvendo:
sono nate e tra poco moriranno".

Niente come guardare il cielo stellato produce nell'uomo un senso di eternità e di immortalità; in realtà l'universo è in lento e continuo mutamento.
Anche le stelle hanno una propria vita: nascono, evolvono e, alla fine, muoiono. I tempi non sono certo quelli ai quali noi siamo abituati: la vita di una stella può durare 15/20 miliardi di anni, e anche più.
Da parte dell' uomo è quindi impossibile osservare l'evoluzione di una singola stella, ma guardando il cielo e spingendo lo sguardo sempre più lontano nello spazio, e quindi nel tempo, si può cercare di ricostruire la loro vita, il loro sviluppo e la loro morte.
Sia la vita che la morte di una stella dipendono dalla sua massa e dalla quantità di idrogeno di cui essa dispone. Possiamo pensare l'idrogeno come l'alimento della stella, il suo combustibile, terminato il quale la stella si "spegne".
Non tutte le stelle vivono però una esistenza simile: alcune bruciano il combustibile più in fretta, altre vivono in modo più parsimonioso allungando così la durata della loro vita. Anche la morte non è identica per tutte le stelle: ci sono stelle che si spengono lentamente ed altre che ci offrono nella loro morte il momento di "massimo splendore".

La stella nasce da una nube di gas. Alle volte è proprio la morte di un'altra stella che ne consente la nascita, provocando un accumulo di materia tale da generare un addensamento e, quindi, una contrazione gravitazionale della nube che darà origine ad una "protostella". La protostella sarà, però, destinata a vivere solo se, contraendosi, riuscirà a raggiungere temperature tali (circa 10 milioni di gradi) da originare al suo interno, nel nucleo, le prime reazioni nucleari. La stella a questo punto giunge ad una fase di stabilità ("sequenza principale"), che potrà durare da milioni a miliardi di anni

Le stelle nate da una nube con grande massa diventano più calde, il loro colore tende al blu e consumano l'idrogeno più rapidamente (nel giro di milioni di anni). Le stelle con massa piccola, invece, sono meno calde; il loro colore tende al rosso e sono più longeve (miliardi di anni). Questo tipo di stelle, le cui dimensioni sono meno della metà di quelle del sole, vengono chiamate "nane rosse" e producono solo una modesta quantità di energia consumando il combustibile molto lentamente. Ciò consente loro una lunghissima vita (centinaia di miliardi di anni) ed una lentissima morte. Le nane rosse, infatti, sono destinate ad emettere una luce sempre più fioca fino a sparire del tutto dalla vista, trasformando la stella in un corpo freddo, una "nana nera" o "stella morta".
Esistono poi stelle intermedie, di colore giallo, che rimangono nella fase di stabilità ("sequenza principale") per circa 10 miliardi di anni: il sole appartiene a questa categoria. Il Sole, che ha già 5 miliardi di anni, è una stella "di mezza età". Quando quasi tutto il suo idrogeno si sarà consumato, il nucleo di elio formatosi, molto più denso del nucleo di idrogeno originario, finirà per collassare. A questo punto, il sole comincerà a riscaldarsi progressivamente fino a temperature di 100 milioni di gradi, sufficienti ad innescare nuove reazioni termonucleari che trasformeranno l'elio in carbonio. Per l'alta temperatura l'involucro gassoso esterno si espanderà enormemente: la superficie si dilaterà e si raffredderà fino a quando non si raggiungerà un nuovo equilibrio. Il sole si trasformerà in una "gigante rossa".
Dopo la fase di gigante rossa l'evoluzione stellare segue vie diverse a seconda della massa della stella. Stelle con massa iniziale di poco inferiore a quella del Sole collassano gradualmente fino a divenire corpi della dimensione della Terra. Sarebbe questa l'origine delle "nane bianche" che sono destinate a raffreddarsi lentamente fino a trasformarsi in corpi oscuri di materia inerte, le "nane nere".
La morte delle stelle con massa iniziale uguale a quella del Sole, o di alcune volte maggiore, è molto simile: sono destinate anch'esse a diventare "nane bianche", ma prima attraversano una fase particolare. Arrivate allo stadio di giganti rosse perdono i loro strati più esterni e danno origine alle "nebulose planetarie". Nel giro di migliaia di anni la nebulosa scompare e al suo interno rimane una stella piccolissima e caldissima, la "nana bianca", la quale, non potendo più innescare alcuna reazione nucleare, è destinata a spegnersi lentissimamente.

Se la massa iniziale della stella supera di molte volte quella del Sole (maggiore di 10 volte la massa solare), all'esaurirsi del combustibile nucleare, il collasso gravitazionale è di così vaste proporzioni da liberare una gigantesca quantità di energia, che provoca una immane esplosione: gran parte della stella, definita "supernova", si disintegra e viene lanciata nello spazio. Nel giro di poche ore la stella diventa più luminosa dell'intera galassia che la ospita. Ciò che rimane da questa spettacolare esplosione è una "stella di neutroni" o "pulsar". Le dimensioni di una pulsar sono molto piccole (20 0 30 km di diametro), ma la sua densità è così alta che un cucchiaino da caffè di stella di neutroni pesa quanto un elefante. A chi la osserva appare come un oggetto in rapida pulsazione ritmica, una specie di faro.
Per le stelle con massa ancora maggiore, lo studio teorico (perché solo su questo ci si può per ora basare) porta a concludere che, dopo la fase di "supernova", la densità continua ad aumentare e si forma un corpo sempre più piccolo, circondato da un campo gravitazionale immenso. È come se una porzione di spazio, non più grande di una decina di chilometri, si trasformasse in un vortice oscuro capace di attirare dentro di sé e di far scomparire qualunque corpo o particella entri nel suo raggio d'azione: neanche le radiazioni, compresa la luce, riescono ad uscirne. Dalla stella morta nasce così un buco nero.

Elisabetta Bonfiglioli