Appunti gratuiti: che cosa sono le stelle

Composizione delle stelle

Il materiale che costituisce le stelle è un plasma (misto di ioni ed elettroni largamente distanziati) che, quindi, rispetta l'equazione dei gas perfetti P V = n R T: cioè la pressione risulta direttamente proporzionale alla densità -che va come l'inverso del volume- ed alla temperatura. Le stelle, in alcuni stadi della loro vita, possono avere un nucleo di materia allo stato degenerato, ovvero di degenerazione elettronica. A grandissime densità infatti tutti i livelli energetici degli elettroni risultano pieni e, per il principio di esclusione di Pauli, non possono avvicinarsi ancora: in questo modo il nucleo degenere può sopportare grandi pressioni esterne, fino al limite della massa Chandrasekhar, pari a 1.44 volte la massa del sole. Nello stato degenerato la pressione è indipendente dalla temperatura e, quindi, pur aumentando la temperatura la materia non si espande.

Equilibrio stellare

Nelle stelle stabili, come il Sole nella sua fase di vita attuale, c'è equilibrio idrostatico: ovvero bilanciamento fra gravità che tende a comprimere l'astro e pressione interna che tende invece a dilatarlo. Tralasciando la dimostrazione fisica, l'equilibrio implica che in una stella pressione e temperatura (e densità) aumentano enormemente andando verso il nucleo e diminuiscono verso la superficie. Si può inoltre dimostrare che la massa riveste un ruolo principale nella descrizione delle proprietà fisiche di una stella. In particolare si ha che la massa della stella è proporzionale alla pressione, alla temperatura, alla densità ed è anche in relazione diretta con la luminosità dell'astro stesso. Quindi maggiore è la massa maggiore è la luminosità, la densità, la pressione e la temperatura della stella e quindi, ricordando quanto detto pocanzi, enormemente maggiore è la temperatura (con densità e pressione) nel nucleo.