Qual è il ciclo di vita di una stella?
Una stella inizia come una nuvola di gas interstellare, principalmente costituita da idrogeno. Alla fine, i differenziali di piccola densità iniziano a far sì che la nuvola inizi a creare pozzi di gravità, avvicinando altre particelle e condensandole. Nel tempo, questo processo di compattazione crea una nuvola centrale a forma sferica, orbita dal gas sulle frange, creando quello che viene chiamato un disco di accrescimento.
Il passaggio fondamentale nella nascita di una stella è la creazione di livelli di densità sufficienti per avviare la fusione dell'idrogeno. La fusione riunisce i nuclei atomici più leggeri di quelli del ferro, rilasciando energia nel processo. I primi atomi che si fondono in una nuvola di stelle condensante sono probabilmente atomi di deuterio, un isotopo di idrogeno con un neutrone. Nonostante la loro scarsità rispetto all'idrogeno convenzionale, richiedono una temperatura e una pressione inferiori per fondersi e quindi probabilmente dovrebbero iniziare prima. La fusione dei nuclei atomici è difficile da ottenere a causa della repulsione elettrostatica causata dai gusci di elettroni di entrambi gli atomi.
Dopo che il deutrio nella nuvola di stelle si accende e inizia a rilasciare prodigiose quantità di energia, è solo una questione di tempo fino a quando l'idrogeno circostante inizia a fondersi e il corpo celeste diventa una vera stella. Con un nucleo di una dozzina di decine di milioni di gradi o più, le stelle infantili sono spesso i corpi più energici per anni luce intorno.
La stragrande maggioranza degli atomi da cui sono fatti i nostri corpi sono stati sintetizzati dalla fusione dei nuclei atomici in un processo chiamato nucleosintesi stellare. La maggior parte degli atomi oltre all'idrogeno si formano in questo modo.
L'ulteriore futuro e la durata di una stella dipendono dalla sua massa. La maggior parte delle stelle trascorre la maggior parte della loro vita su quella che viene chiamata la sequenza principale, fondendo insieme nuclei leggeri in reazioni energetiche. Quando iniziano a fondere insieme tutto il loro idrogeno, le stelle iniziano a perdere energia. Per le stelle circa 0,4 volte la massa del nostro Sole o inferiore, questo provoca un collasso gravitazionale. La stella si trasforma in una nana rossa omogenea e non fonderà mai più elementi.
Per le stelle 0,4 volte la massa del nostro Sole fino a circa dieci volte, l'elio inizia ad aggregarsi nel nucleo della stella mentre il processo di fusione continua. L'elio non si fonde facilmente, quindi rimane sospeso. La sua maggiore densità fa sì che l'idrogeno venga unito molto fortemente negli strati sopra di esso, accelerando la fusione dell'idrogeno rimanente e rendendo la stella da 1.000 a 10.000 volte più luminosa. Questo produce un gigante rosso, con un raggio simile alla distanza alla quale la terra orbita attorno al sole. Dopo che il gigante rosso ha esaurito il suo combustibile, collassa violentemente. La forza di taglio della materia che sfrega insieme rilascia un'enorme quantità di energia, provocando un'esplosione di supernova. Le supernova sono alcuni dei fenomeni più energici dell'universo, una conclusione appropriata della maestosa vita di una stella.