Come nasce una stella

di Antonio Bigazzi

Elise Ritter (Arlington, Virginia, Usa – Contemporary) – A Star is Born (2016)

Il nostro sole è una stella ordinaria, quasi banale. Eppure ha già 5 miliardi di anni e ne ha ancora cinque da spendere prima di espandersi ed inglobare i pianeti. Per poi finire come una nana bianca, scordato da tutti in questo angolino periferico della galassia, una tra cento miliardi. Sic transit.
Ma com’è che nasce una stella?
È un evento piuttosto normale – ne nascono diverse ogni anno nella nostra Via Lattea – eppure straordinario.

Il tutto comincia da una nube di gas e polvere nello spazio interstellare. Questa nube ha due caratteristiche favorevoli.
È molto fredda – 10 o 20 gradi Kelvin, intorno ai 250° sotto zero. Ed è, per lo spazio, densa: qualche centinaio di molecole per centimetro quadrato. Essendo fredda, le molecole possono formarsi – è anche chiamata nube molecolare – e senza subire troppa pressione, che è sempre proporzionale alla temperatura.

E comincia qui la lotta titanica e spasmodica fra la forza di gravità, deboluccia ma insistente ed a senso unico, che vuole schiacciare il tutto, ed il calore che genera pressione, che vuole espandersi. L’una spinge, l’altro respinge.

La partita comincia con la gravità in vantaggio. Collo schiacciarsi verso l’interno però c’è perdita di energia potenziale gravitazionale che guarda caso favorisce l’avversario: genera calore che genera pressione.

Se questo calore restasse tappato dentro, la nostra nuvola di gas e polvere, ora già molto più compressa, non diventerebbe mai una stella.

Ma il calore fa collidere gli atomi che si eccitano e, diseccitandosi, emettono radiazione elettromagnetica, ovvero luce, calore ed altre frequenze.

Dissipato il calore sfuggito dalla nube, la gravità continua a schiacciare il tutto, ma come prima il risultato è ancora più calore e pressione: si è formata una protostella. Applausi tra il pubblico di astronomi.

La nostra giovinetta non è al suo interno calda abbastanza da innescare fenomeni termonucleari di fusione. Però è già massiccia abbastanza da attrarre sempre più materiale dalle vicinanza. Non ha fretta. Cos’è dopotutto una decina di milioni di anni per una nube di gas?

Più materiale, più gravità, più pressione, più calore. La lotta continua.

Il nucleo diventa così denso che la luce ed il calore non vengono più dissipati quanto assorbiti. La gravità trova sempre più opposizione e rallenta. Quando un milione di gradi viene raggiunto, l’idrogeno comincia ad essere compresso così tanto da fondersi.

Due molecole di idrogeno (una di deuterio, l’altra di tritio – isotopi dell’idrogeno) vanno a formare un atomo di elio. In questo processo un po’ di massa viene persa e, come ci dice Einstein colla sua E=m*c^2, convertita in energia, ovvero calore. Fa un caldo infernale là dentro.

La gravità se lo sente già che sta provocando troppo l’opposizione, ma così è fatta. Sta ancora vincendo e lo farà fino a quando la temperatura interna non raggiungerà i dieci milioni di gradi. A quel punto la fusione è “a tavoletta”, e finalmente ce la fa ad arrestare la gravità. Era anche l’ora!
Si è raggiunto l’equilibrio idrostatico.

Si è ottenuta una esplosione termonucleare stabile, perché di una bomba si tratta, che continuerà nel cielo per miliardi di anni.

Mettete alla porta un fiocco giallo.

È nata una stella.