Il Nucleo delle Stelle: la materia come prodotto secondario dell’energia

Sin dalla nascita dell’universo, l’elemento più abbondante nello spazio è stato l’Idrogeno.

Piccoli, semplici e leggeri, gli atomi di Idrogeno sono stati il motore di produzione energetica delle stelle, che, mediante il processo di fusione nucleare, sono in grado di fondere due atomi proprio di idrogeno per formare un elemento più complesso: l’elio, e tanta, anzi tantissima energia.

Ma allora c’è da chiedersi: come mai troviamo in natura elementi diversi, molto più pesanti? Da dove viene il ferro, l’ossigeno, l’azoto, e i tanti altri atomi che ci circondano?

Prima di rispondere a questa domanda, è importante dire che nelle stelle agiscono due grandi forze opposte che mantengono un equilibrio durante la vita stellare: una è la Gravità, che tende a comprimere la stella verso il suo nucleo, e l’altra è proprio la fusione nucleare, che tende invece ad espandere.

Durante la vita di una stella, le due forze sono perfettamente bilanciate, ma, quando la stella finirà il suo carburante, ovvero l’Idrogeno, e gli rimarrà solo l’elio, la fusione cesserà.

Venendo a mancare una delle due forze, la stella sarà sbilanciata, e di conseguenza la Gravità farà collassare l’intero corpo celeste su se stesso. Ma in questo modo la temperatura del nucleo salirà a dismisura, e la stella sarà in grado di fondere l’Elio in Berillio, e la fusione riprenderà più forte che mai. Tanto forte da espandere la stella è da trasformarla in una Gigante Rossa.

Il processo continuerà ciclicamente, producendo sempre nuovi elementi: Ossigeno, Azoto, Neon, Nichel… fino ad arrivare al Ferro.

Quando una stella arriva a produrre ferro, segna ufficialmente la sua condanna a morte: nonostante la sua enorme massa, la stella non ha una temperatura sufficientemente alta per portare gli atomi di ferro ad una velocità sufficiente alla fusione nucleare. Perciò, la fusione termina, la stella si spegne, e la Gravità agirà in modo da trasformare il corpo celeste in una forma stabile, che, a seconda della stazza, può essere una Nana Bianca, un Buco Nero, o una grande esplosione di materia, detta Supernova.

È proprio in una supernova che si formano gli altri elementi, quelli che vanno dal Ferro fino all’Uranio. 

Ben 92 varietà di elementi che la natura ci ha messo a disposizione per creare, sperimentare, scoprire i suoi segreti, fino a svelare la fibra stessa dell’universo, e il modo in cui essa agisce.

Luigi Marchese

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