Abbiamo gia’ accennato che le nane bianche sono il risultato della contrazione di una stella dopo che il carburante idrogeno comincia a scarseggiare. Cio’ che mantiene in equilibrio una stella, ormai e’ chiaro, e’ l’equilibrio idrostatico fra pressione e gravita’, quando l’idrogeno del nucleo termina questo equilibrio si rompe e la stella cerca una nuova stabilita’ contraendosi e cominciando a bruciare gli strati piu’ esterni; la contrazione riscalda enormemente la parte interna della stella che comincia a bruciare elio (il cui punto di “cottura” lo si raggiunge con i 100 milioni di gradi); a questo punto la stella e’ di nuovo calda e per dissipare questo calore si “gonfia” trovando cosi’ una nuova situazione di stabilita’: e’ diventata una gigante rossa e tale restera’ per almeno 1 miliardo di anni. In questa situazione la stella si puo’ dire relativamente fredda, perche’ a dispetto di una uguale luminosita’, il raggio della stella e’ aumentato. Usando, mi perdonerete, un termine tecnico per descrivere la fusione dell’elio all’interno di una stella per arrivare a ottenere il carbonio ( ¹²C ), diro’ che parliamo di processo tre alfa; la particella alfa elio (che e’ formato da due protoni e due neutroni) cozza con un altra particella alfa elio e producono un isotopo instabile di berilio, questo decade quasi subito, ma la quantita’ di produzione all’interno di una stella di berilio, permette la formazione di una piccola parte di questo elemento piu’ stabile, che ha cosi’ il tempo di legarsi con un’altra particella alfa e formare il carbonio. Se facciamo il conto sono 3 particelle alfa per avere un ¹²C. Insieme al carbonio abbiamo un’emissione gamma ed energia pari a 7.367 MeV.

Anche in questo caso dobbiamo fare un distinguo, per la precisione 3 distinguo………Anche fra le nane bianche ci sono 3 differenti tipologie di stelle, tutte determinate dagli elementi al loro interno. Abbiamo cosi’: nane bianche all’elio – nane bianche al carbonio e ossigeno – nane bianche al ossigeno e neon. Le nane bianche all’elio sono stelle molto piu’ piccole del Sole che sono in grado di fondere solo l’idrogeno in elio; una volta che questo processo e’ terminato resta una massa degenere, non in grado di trasformare l’elio in carbonio….essendo stimato in un processo molto lungo su scala temporale (oltre l’eta’ attuale dell’Universo), si pensa che le stelle che stanno attraversando questa fase non siano ancora giunte al loro totale e irreversibile oscuramento come nane nere. Di contro sono state analizzate stelle nane bianche all’elio che potrebbero essere stelle morenti appartenenti a sistemi doppi (due stelle che ruotano attorno ad un comune baricentro) di cui quella giunta nella fase di gigante rossa, all’atto della sua espansione degli strati piu’ esterni, si vede “scippata” della sua materia dalla compagna; cio’ che resta è il nucleo “nudo” fatto di elio. Si e’ osservato che molto spesso la compagna che “risucchia” la materia, e’ una stella molto compatta come le stelle di neutroni.

Le nane bianche al carbonio ossigeno sono le piu’ comuni dell’Universo. Quando (come descritto sopra) il processo delle tre alfa termina con la fusione in ¹²C parte del carbonio viene poi trasformato in ossigeno, anche se non e’ ancora chiaro in che quantita’.

Il termine della combustione dell’elio fa scatenare diversi processi che portano all’aumento del vento stellare; il vento disperde nello spazio gli strati esterni della materia che ancora circondano il nucleo di carbonio/ossigeno e danno vita alle forme spettacolari delle nebulose planetarie.

Per terminare abbiamo le nane bianche all’ossigeno e neon…una vera rarita’!!! Stranamente questo tipo di nana bianca parte da una stella con una massa compresa fra le 8 e le 10 masse solari….Non e’ che quello che e’ stato descritto fino a ora verra’ qui di seguito messo in discussione, dato che non abbiamo fatto altro che parlare di stelle con masse molto piu’ basse delle 8 masse solari, semplicemente si parla di stelle pronte a diventare supernove, ma che per un “cavillo di forma” nelle loro dimensioni border line fra una stella di media grandezza (poco piu’ grandi del Sole) e una stella massiccia (tra le 8 e le 10 masse solari), dopo aver prodotto il carbonio, cominciano a bruciare il neon che viene loro messo a disposizione dalla fusione nucleare; a questo punto cosa succede, che se il nucleo della stella morente non riesce a superare le dimensioni di 1,44 masse solari (detto limite di Chandrasekhar, dall’omonimo astronomo Chandrasekhar), allora non si verifica l’esplosione in supernova, ma dara’ origine a una rara nana bianca O-Ne-Mg (ossigeno-neon-magnesio).

Nella catalogazione di questi relitti stellari, esistono nane con assenza di idrogeno e vengono indicate con la sigla DB, mentre quelle con idrogeno vengono classificate con la sigla DA.

Ci sono ancora delle informazioni da dare su questi residui di stella: la prima e’ che la maggior parte delle stelle ha un diametro medio confrontabile con quello della Terra (Sole= 1  Terra= 0,009  nana bianca= 0,008 –> 0,02); l’altra informazione e’ che in questo diametro cosi’ piccolo, abbiamo un’abbondanza di materia pari a quella del Sole: la densita’ quindi (come gia’ accennato precedentemente) e’ 10⁶ g/cm³ (piu’ o meno una densita’ paria a 100.000 volte quella dell’acqua). La temperatura superficiale di una nana bianca va da una minimo di 4000°K a un massimo di 150.000°K. C’e’ pero’ da evidenziare una anomalia: fino a ora non sono state ossevate nane bianche comprese fra la temperatura di 30.000 e 45.000°K, il bello e’ che nessuno, per ora, e’ riuscito a spiegarlo!!!!! In fine un’ultima curiosita’: si e’ gia’ accennato che il Sole compie una rotazione su se stesso in poco piu’ di 27 ore, bene……..una nana bianca compie una rotazione su se stessa con una media di 5 minuti!!!!!!! (secondo una formula matematica, si ottiene il risultato della rotazione di una nana bianca in ? x 10² s).

Un ultimo accenno sulle nebulose planetarie lo possiamo fare sul colore che spesso assume questa materia espulsa: come si e’ detto, il nucleo della stella ora diventato una nana bianca, continua a bruciare e quindi a emettere radiazione, la radiazione colpisce il gas in espansione e ne eccita le particelle dando a ognuna la propria colorazione; l’idrogeno assume il colore rosso, l’azoto il verde, l’elio il viola e l’ossigeno il bianco. Se le nebulose planetarie vi sembrano molto rosse e’ perche’ l’idorgeno si eccita con poco.

Un ultima cosa, piu’ una raccomandazione che un informazione: tempo fa mi arrivo’ una mail con la foto della splendida nebulosa Elica (la foto e’ riportata piu’ sopra in questa pagina) con una scritta terrificante “ecco l’occhio di Dio” e piu’ sotto “si tratta di un evento molto raro….” , in fine la bestialita’ che se la mandavi a qualcuno ti succedeva qualcosa di bello……………………..Fermo restanto che Dio e la religione e’ una cosa del tutto personale e che non e’ questa la sede per discuterne, vorrei porre l’accento sulle altre due frasi! Che sia un evento raro E’ PURA BESTIALITA’ che nasce dalle menti poco informate e svogliate: anche nelle conferenze piu’ semplici di astronomia, quelle rivolte ai bambini, si pone l’accento su come la vastita’ di stelle che compone la Via Lattea sia molto simile al Sole e di conseguenza queste stelle abbonderebbero anche nelle galassie simili alla nostra sparse per l’Universo (si stima fra le 50 e 100 miliardi di galassie con una media di miliaridi di stelle cadauna); si e’ calcolato che nella Via Lattea ci sia il 60/70% di stelle simile alla nostra; si accennava qui sopra, che il destino della nostra stalla sara’ proprio quello di confluire in una nana bianca passando per lo stadio di gigante rossa e poi la perdita della materia esterna a formare una nebulosa planetaria…………ora ditemi con questi dati dove sta la rarita’????  Sul fatto poi di madare ad altri il messaggio per fare accadere qualcosa di bello, sottolinea come chi scrive queste sciocchezze pensi di avere a che fare con tanti stupidi……

Dal Cosmo e’ tutto……..

Francesca