Trascrizione del fumetto

Quadro 1.
Alkina: Hmmm … OK, quindi la forza di gravità tende a far collassare costantemente la stella.

Quadro 2.
Alkina: Poi vi è la pressione del gas caldo e la radiazione che evitano alla stella di collassare.
Epo: Questo fatto è noto come equilibrio idrostatico.

Quadro 3.
Alkina: Non è sorprendente che la luce creata nel centro di una stella impieghi oltre un milione di anni per raggiungere la superficie?
Alkina: Ouch!
Epo: Quanto è importante per la nostra indagine?

Quadro 4.
Alkina: Non lo è. Penso solo che è un fatto davvero forte.
Epo: Se lo dici tu. Posso chiedere che cosa stai cercando?

Quadro 5.
Alkina: Non riesco a capire cosa mi manca.
Epo: Lo so io e non è là.

Quadro 6.
Alkina: Che cosa c’è, Epo?
Epo: Questa stella non è esattamente una stella.

Nascondere la trascrizione

Cosa significa?

Equilibrio idrostatico – L’equilibrio idrostatico nelle stelle è lo stato in cui la forza di gravità, diretta verso l’interno, è bilanciata dalla forza, diretta verso l’esterno, dovuta alla pressione esistente all’interno della stella. La stella è pertanto in uno stato stabile. La pressione è dovuta al gas caldo e alla radiazione, che contribuiscono con quantità diverse alla pressione totale, a seconda del tipo di stella e della regione della stella che si considera.

Nella nostra lingua per favore!

Una stella è una sfera di gas, tenuta insieme dalla reciproca attrazione gravitazionale di tutte le sue parti costituenti. Più una stella ha massa, maggiore è la sua gravità. Allora, perché le stelle non collassano in un volume molto piccolo sotto l’influenza di questa grande forza di gravità?

Come discutono Epo e Alkina in questo episodio, l’energia rilasciata durante la fusione degli elementi leggeri, al centro delle stelle, crea una pressione (pressione di radiazione nucleare) che bilancia la forza di gravità diretta verso l’interno della stella. Questo processo è simile a un palloncino gonfiato, dove la tensione della gomma del palloncino equilibra la pressione del gas all’interno. Se la pressione viene aumentata o la tensione diminuita, il palloncino si espande. Se la pressione è diminuita o la tensione aumentata, il palloncino si contrae. Nelle stelle il ruolo della tensione è svolto dalla gravità.L’aria riscaldata all’interno di una mongolfiera le impedisce di collassare. Foto: Julian Colton, Wikimedia

Un fatto interessante discusso nella puntata di questa settimana è che un fotone (particella di luce) emesso al centro di una stella, impiega più di un milione di anni per raggiungerne la superficie e fuggire nello spazio. Prendiamo, come esempio, il Sole che ha un raggio di circa 700.000 km, ovvero circa il doppio della distanza dalla Terra alla Luna. Se puntiamo verso la Luna una torcia potente, la luce ci metterà poco più di 1 secondo per raggiungere la Luna. Com’è possibile che all’interno del sole la luce impieghi più di un milione di anni per percorrere una distanza che è all’incirca il doppio? Ci aspettiamo che impieghi circa due secondi.

La ragione per cui la luce impiega così tanto tempo per fuggire da una stella dipende dal fatto che il nucleo delle stelle è opaco. Un fotone emesso al centro può percorrere solo una breve distanza prima di venire diffuso da uno dei molti elettroni presenti nel nucleo. La diffusione (scattering) devia il fotone in una direzione casuale, anche verso il centro della stella, anziché verso l’esterno. Questo processo avviene milioni di volte al secondo. Poiché i fotoni vengono creati nel centro della stella, ci sono più fotoni all’interno che nelle zone esterne e in media, quindi, ci sono più fotoni diffusi verso l’esterno che verso l’interno. La luce si diffonde lentamente verso la superficie, che non è realmente una superficie, almeno non nel modo in cui in genere si pensa ad una superficie. Questa superficie, chiamata fotosfera, è in realtà uno strato molto sottile di gas nell’alta atmosfera della stella in cui i valori di temperatura e densità sono tali per cui il gas è trasparente ai fotoni. Non è possibile osservare la zona al di sotto della fotosfera e la radiazione percepita da un osservatore esterno è sostanzialmente quella prodotta dalla fotosfera stessa.

E’ tutto?

Stars – Molte informazioni sulla vita delle stelle.

Interior Structure of Stars – Per saperne di più su come una stella mantiene l’equilibrio idrostatico.