Nascita di una Stella Disomogeneità e Globuli (Evoluzione Stellare Parte I)

La Materia Primordiale Misure sulla composizione media stellare e stime effettuate con il modello standard, compatibili anche con differenti modelli cosmologici, concordano sulla composizione di equilibrio delle nubi di materia primordiale: 25% He + 75% H Questo rapporto percentuale determina le condizioni necessarie per lo sviluppo nelle stelle degli elementi necessari alla vita biologica nell’Universo.

Le Disomogeneità Indipendentemente dal modello cosmologico che si adotta, disomogeneità iniziali nella distribuzione spaziale degli atomi, hanno nel passato e continuano nel presente ha dare origine per effetto dell’attrazione gravitazionale a flebili addensamenti di materia allo stato gassoso. Col tempo, la materia della nube continua ad addensarsi per contrazione gravitazionale riscaldandosi e originando globuli di materia opaca alla luce emessa da altri corpi, questo stato precede quello di protostella.

Le Nubi di Gas Le nubi hanno masse fino ad un milione di volte quella del Sole e temperature molto basse, da circa una decina a poche centinaia di gradi sopra lo zero assoluto (cioè da -263 o C a pochi gradi centigradi sotto zero). La loro struttura è in equilibrio, infatti la forza di gravità che tenderebbe a farle collassare è controbilanciata dalla pressione creata dal moto delle particelle di materia al loro interno.

Meccanismi di Formazione Stellare A volte l’equilibrio della nube viene casualmente a mancare e in certi punti la densità aumenta. La nube si contrae spontaneamente e lentamente. Attraverso questo meccanismo si formano all’interno di nubi molto dense e oscure stelle di piccola massa. Stelle più massicce si formano invece nel collasso di nubi meno dense, causato da fattori come la compressione del gas della nube da parte di materiale espulso ad alta velocità da stelle evolute o per effetto di onde d’urto.

Disomogeneità nella Materia Il gas si addensa gravitazionalmente formando disomogeneità nella distribuzione di materia. In un mezzo a distribuzione uniforme, la comparsa nel tempo di disomogeneità di materia per effetto gravitazionale è del tutto casuale.

Emissione Termica del Gas Th. Del Viriale di Clausuis: durante il collasso del gas, il 50% del lavoro gravitazionale fatto sul sistema si trasforma in energia cinetica interna quindi aumenta la temperatura del gas. Th. di Lane: durante il collasso, il 50% del lavoro gravitazionale fatto sul sistema viene irradiato termicamente dal gas alla temperatura T gas.

Opacità del Globulo 1.L’aumento di temperatura interna ionizza il gas iniziando a rendere il globulo sempre più opaco. 2.Per effetto dell’emissione termica superficiale il gas esterno è più freddo di quello più interno: il gas emette poca energia. 3.Il gradiente termico aumenta 4.Il globulo è completamente opaco e possiede un’energia pari alla somma delle energie cinetiche e irradiate dai singoli atomi.

Globulo Opaco A partire dalla disomogeneità iniziale, la materia continua ad addensarsi formando una nube globulare tanto densa da impedire alla luce di attraversarla. L’effetto è quello che darebbe una zona “buia”.