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Nane Bianche Stelle di Neutroni Buchi neri

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Associazione Urania. Nane Bianche Stelle di Neutroni Buchi neri. Stefano Covino INAF / Osservatorio Astronomico di Brera. Genova, giovedì 15 marzo. La formazione stellare. La formazione stellare è uno dei processi più complessi del cielo. - PowerPoint PPT Presentation

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  • Nane BiancheStelle di NeutroniBuchi neriStefano CovinoINAF / Osservatorio Astronomico di BreraGenova, gioved 15 marzoAssociazione Urania

  • La formazione stellareLa formazione stellare uno dei processi pi complessi del cielo.La forza che guida gli avvenimenti che portano una massa di gas e polveri interstellari a diventare una stella tuttavia la sola gravit.Con adeguate condizioni fisiche una nube pu contrarsi diminuendo di volume ed aumentando la temperatura.Ad un certo punto possono innescarsi delle reazioni nucleari al suo interno.Si instaura anche un potente vento stellare che ripulisce lo spazio circostante: nata una stella!

  • Un volo nella nebulosa di Orione

  • Le reazioni nucleariQual la fonte di energia che sostiene una stella?Il meccanismo pi importante quello delle catene di reazioni nucleari note come catene protone-protone.

    Oltre alla produzione di energia sotto forma di fotoni e di energia cinetica dei nuclei prodotti, le reazioni nucleari all'interno delle stelle producono anche particelle elementari come i neutrini.Lo studio di queste particelle permette agli astronomi di sondare le parti pi interne del Sole.

  • Stelle Nane e GigantiUna volta che le stelle si sono formate e comincia ad instaurarsi una stabile fusione nucleare nelle zone centrali si dice che la stella nella sequenza principale.Una stella in questa fase fonde idrogeno nel centro a temperature di circa dieci-venti milioni di gradi.Con l'andare del tempo l'idrogeno al centro comincier a scarseggiare e la fusione si sposter negli strati esterni.Questo provoca una grande espansione degli strati esterni della stella e si dice allora che si formata una gigante rossa.All'esaurirsi del combustibile nucleare anche nei gusci esterni, la stella attraversa una fase di instabilit pi o meno pronunciata.La temperatura interna raggiunge i 100 milioni di gradi e la fusione dell'elio diventa possibile.

  • Le Ultime Fasi EvolutiveIl parametro pi importante che determina l'evoluzione di una stella la sua massa.Le stelle con una massa fino a circa 8 volte quella del Sole termineranno la loro esistenza come nane bianche.Le stelle pi massiccie, al contrario, hanno varie strade a loro disposizione e possono anche diventare supernovae.

    Altri fattori che possono influenzare l'evoluzione delle stelle sono la loro composizione chimica e, in molti casi, l'essere o meno parte di sistemi binari.

  • Le nebulose planetarieQuando una stella di massa non troppo grande giunge alla fine del suo ciclo di fusioni nucleari evolve diventando:sempre pi fredda alla superficie (circa 3500 gradi);di colore rosso;e di dimensioni sempre maggiori.

    Queste stelle cominciano ad espellere gli strati pi esterni tramite venti stellari, ed i materiali espulsi risultano visibili come grandi strutture di simmetria grossomodo sferica che circondano la stella centrale: le nebulose planetarie.

  • La formazione delle nebulose planetarie

  • Le nane biancheL'ultimo stadio evolutivo di stelle di massa medio piccola quello di nana bianca.Dopo la fase di nebulosa planetaria la stella senza pi i suoi strati esterni mostra ora le parti centrali caldissime.

    Il destino di questi oggetti sar quello di spegnersi in tempi piuttosto lunghi diminuendo progressivamente di luminosit e di temperatura superficiale.

  • Le stelle novaeLa maggior parte delle stelle che si possono osservare sono legate in sistemi binari o multipliUn caso particolare si ha quando una delle compagne una nana bianca

    Se la distanza fra le stelle binarie non troppo grande, possibile che la stella normale evolvendosi diventi una gigante rossa di dimensioni tali da cominciare a perdere materia a favore della nana bianca.Questa materia accumulandosi sulla superficie della nana bianca se supera un valore critico pu innescare una serie di reazioni nucleari con caratteristiche esplosive.

  • Le SupernoveLe stelle di massa pi grande durante la loro evoluzione arrivano a produrre energia con un tasso estremamente alto.Tale produzione di energia pu raggiungere dei livelli parossistici sviluppando una potentissima esplosione che distrugge quasi completamente la stella.In alcuni casi l'unico residuo dell'esplosione un oggetto noto come stella di neutroni.

    L'esplosione di una supernova uno degli eventi pi spettacolari e drammatici dell'universo.In quest'atto finale la luminosit della stella che esplode pu arrivare a rivaleggiare con quella di una galassia intera.

  • Stelle di Neutroni, Pulsar e Buchi NeriL'esplosione di una supernova pu lasciare come residui oggetti estremamente peculiari.Il nucleo interno della supernova pu infatti sopravvivere all'esplosione e ci che rimane un oggetto con una massa tipica di circa 1.4 volte quella del Sole e con una densit estremamente alta, paragonabile a quella dei nuclei atomici: una stella di neutroni.In determinati casi una stella di neutroni risulta visibili sotto forma di una pulsar, cio una stella di neutroni rotante ad altissima velocit e che emette lampi di luce ad ogni rotazione.

    Se la massa del residuo dell'esplosione eccessiva pu capitare che la forza di gravit alla superficie di questi oggetti raggiunga valori altissimi, tanto elevati da rendere impossibile persino alla luce lo sfuggire dal loro campo gravitazionale: un buco nero.

  • I fari cosmici

  • Dischi di accrescimento

  • Lidea di buco neroL'idea di "buco nero" ha raggiunto il grande pubblico solo di recente. Tuttavia in realt risale ad almeno 2 secoli fa:Nel 1770 John Michell, Rettore di Thorhill e astronomo, speculava sull'azione esercitata dalla gravit sulla luce;Le idee di Michell furono riprese da William Herschel, nel 1791, per spiegare la natura delle nebulose;Nel 1796, Pierre Simon de Laplace ipotizz che potevano esistere stelle tanto massiccie da trattenere la luce e quindi apparire ad un osservatore assolutamente nere;L'idea di buco nero torna infine alla ribalta agli inizi del secolo, con la formulazione della teoria della Relativit Generale di Albert Einstein.

  • La Velocit di FugaCerchiamo di capire cosa un buco nero:Supponiamo di lanciare in aria qualunque oggetto, immediato, e quasi banale, osservare che l'oggetto salir tanto pi in alto quanto maggiore la velocit impressa all'oggetto alla partenza.Se la velocit iniziale fosse sufficientemente alta, oltre la velocit di fuga, il grave potrebbe non ricadere pi sulla Terra e sfuggire alla sua attrazione gravitazionale.La velocit di fuga sulla Terra circa 11 km/s, sulla Luna 2.4 km/s e sul Sole 620 km/s.All'aumentare della massa (e al diminuire del raggio) del corpo considerato aumenta la velocit di fuga!

  • La Relativit GeneraleLa teoria della relativit ha mostrato che effettivamente la gravit influenza la traettoria dei raggi di luce.La prima verifica sperimentale fu ottenuta da A. Eddington, durante l'eclisse di Sole del 1919.Ci sono anche altri effetti della gravit sulla radiazione elettromagnetica:Un raggio gamma perfettamente monocromatico spedito dalla base di una torre raggiunge la cima con una frequenza un po' pi bassa che alla partenza.Queste osservazioni vengono interpretate nel contesto della relativit generale come il manifestarsi di distorsioni dello spazio-tempo.

  • I Buchi NeriRiassumendo:La gravit influenza effettivamente la propagazione della luce;La velocit di fuga aumenta all'aumentare della densit dell'oggetto considerato;Aggiungiamo che la velocit della luce la massima velocit possibile ed otteniamo gli ingredienti teorici per la comprensione di un buco nero:Un oggetto la cui forza di gravit cos intensa da rendere impossibile persino la fuoriuscita della luce e quindi di qualunque altro segnale o corpo materiale;Un oggetto di questo genere non pu che apparire nero ad un ipotetico osservatore!

  • Se fossimo nelle vicinanze di un buco nero?Se fossimo nelle vicinanze di un oggetto compatto, un buco nero ma anche una stella di neutroni, avremmo familiarit con una grande quantit di fenomeni per noi invece peculiari.Uno degli effetti pi eclatanti sarebbe quello della deflessione dei raggi di luce. Sarebbe infatti "normale" vedere le immagini delle stelle nei dintorni del buco nero sdoppiate.

    Se invece fossimo sulla superficie di una stella di neutroni l'intero universo ci apparirebbe distorto.Sarebbe ancora una volta possibile vedere immagini duplicate del cielo stellato, ma anche dell'intera superficie della stella.A causa dell'intensa gravit superficiale sarebbe possibile addirittura vedere la propria schiena guardando davanti a noi!

  • Se volete altre informazioni

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