Le piccole stelle hanno vita maggiore e il Sole è una “nana gialla”
Tutte le stelle alla fine della loro vita esploderanno. La forza di gravità
organizza le stelle in una sfera quasi perfetta, una grande palla di fuoco di atomi di
idrogeno ed elio, ma la durata della loro vita dipende dalla massa che hanno. Più
grande è la massa, maggiore è la velocità con cui avvengono le reazioni
termonucleari, e più velocemente si consuma il “carburante” che le tiene in vita. Il
Sole è una nana gialla, una comune stella come tantissime altre della Via Lattea. La
durata della sua vita è stimata in dieci miliardi di anni. Il Sole ruota su sé stesso in
venticinque giorni ed è dotato di campo magnetico. Ha una temperatura esterna di
circa 5.500 °C, mentre andando verso l’interno diventa di milioni di gradi fino ad
arrivare al centro a una temperatura di circa quindici milioni.
L’enorme quantità di energia delle stelle dipende dai meccanismi che
avvengono nel loro nucleo. Le forze in gioco sono due. La gravità e la forza
termonucleare. La gravità man mano che accumula atomi di idrogeno ed elio cresce
sempre più e li comprime verso il centro della palla che si va formando. Più atomi
accumula più essa aumenta. L’aumento della forza gravitazionale fa avvicinare
sempre più gli atomi fra loro fino a schiacciarli; contemporaneamente la sempre
maggiore pressione fa aumentare la temperatura fino a far innescare la reazione di
fusione termonucleare. Due protoni (ioni di idrogeno) si fondono fra loro. Il risultato
è un nucleo di elio che ha massa inferiore a quella di partenza. La differenza di massa
si trasforma in energia data dalla famosa formula di Einstein: E=mc
2
. Cioè l’energia è
data dalla massa moltiplicata per la velocità della luce al quadrato. Anche se la massa
in gioco è piccolissima, poiché viene moltiplicata per un numero grandissimo,
300.000.000 m/s al quadrato, alla fine, il risultato è enorme. Basti pensare alla bomba
atomica: pochi grammi di massa distruggono intere città e centinaia di migliaia di vite
umane. La suddetta reazione termonucleare tende a far espandere il plasma ma è
bilanciata dalla forza di gravità e permette alle stelle di brillare per centinaia di
milioni o miliardi di anni a seconda della massa iniziale accumulata.
L’energia prodotta si presenta sotto forma di fotoni e neutrini. Questi ultimi
non reagiscono affatto con la materia e pertanto partono immediatamente liberi di
scorrazzare per l’Universo. Noi siamo costantemente attraversati da milioni neutrini
senza nemmeno accorgercene. I fotoni hanno diverso destino. Per attraversare il
plasma solare impiegano mediamente mille secoli, cioè centomila anni, perché
appena emessi vengono assorbiti dalla materia ultradensa che li circonda che poi li
riemette, il tutto in un continuo zig-zagare. Quando alla fine riescono a raggiungere la
superficie esterna della stella saranno liberi di percorrere distanze astronomiche per
illuminare e scaldare tutto quello che incontrano. Ecco, nel cuore di una stella si
manifesta una lotta così: la gravità tende a comprimere la materia verso il centro, la
forza termonucleare tende a spingerla fuori. Questa lotta furibonda, questo equilibrio
dinamico rimane stabile, come nel tiro alla fune, fino a quando una delle due forze
non prevarrà. L’equilibrio durerà per miliardi di anni fin quando ci sarà
“combustibile”, cioè idrogeno disponibile. Man mano che l’idrogeno si consumerà
trasformandosi in nuclei di elio e, poi, i nuclei di elio in nuclei più pesanti carbonio,
ossigeno, azoto, silicio, fino al ferro, a quel punto la reazione termonucleare non
produrrà più surplus di energia sufficiente a contrastare la morsa della gravità, allora
la gravità avrà il sopravvento e non ci sarà più nessuno a contrastarla. La stella
imploderà e in un sussulto gigantesco, fatto di titaniche esplosioni, spargerà nello
spazio circostante anche quegli atomi più pesanti che si sono formati negli strati più
interni e sarà la catastrofe che la porterà a trasformarsi, a seconda della massa, in un
buco nero, una stella di neutroni o in una nana bianca come nel caso del Sole. Ma ci
vorranno altri cinque miliardi di anni per il Sole, quindi è presto per preoccuparci.
Michele Zarrella
