… Segue… Eravamo rimasti alle osservazioni del satellite Uhuru e al perchè gli ammassi globulari sono i candidati più adatti dove andare a cercare i resti degli scontri stellari. In effetti, l’altro giorno ho discusso delle evidenze osservative che mostrano gli ammassi globulari come i migliori candidati dove andare a cercare tracce di collisioni stellari, ma non perché tali collisioni debbano essere più probabili proprio lì.
La ragione principale è dovuta, ovviamente, al grande affollamento di stelle. Gli ammassi globulari sono oggetti astronomici composti da centinaia di migliaia o addirittura milioni di stelle. Le stelle sono concentrate in una regione di spazio dove in condizioni ordinarie vi sarebbero solo poche centinaia di astri.
Una tale moltitudine di stelle, in uno spazio così piccolo, genera influenze gravitazionali che si ripercuotono in modo caotico sul moto delle stelle e che in un certo senso potrebbe ricordare quello di un banco acciughe. Si! avete capito bene….un banco di acciughe.
Come un banco di acciughe
Avete mai osservato un documentario o assistito personalmente ad una scena nella quale un piccolo banco di acciughe viene attaccato da tutte le direzioni da predatori famelici? Beh…se avete assistito ad una scena del genere comprenderete ciò che voglio dire.
No? bene, allora provo a spiegarvelo io.
Quando un banco di acciughe viene attaccato tende a raggrupparsi a forma di palla in modo che ogni povera preda potenziale tenti di proteggersi conquistando la salvezza al centro del banco stesso. Quello che si osserva è un tumultuoso ribollire di piccoli pesci. Chi resta nella parte esterna del banco avrà poche possibilità di sopravvivere!
Il movimento delle stelle in un ammasso globulare è certamente caotico, come il nuotare frenetico delle acciughe. Ciò è dovuto al fatto che non esiste un unico corpo centrale che funga da attrattore, bensi ogni stella dell’ammasso contribuisce ad influenzare e perturbare gravitazionalmente le altre.
Le orbite risultanti sono conseguentemente caotiche e mutevoli. Le stelle di massa più piccola, con il passare del tempo, tendono ad essere espluse dall’ammasso, poichè di volta in volta acquistano velocità dall’avvicinamento con le stelle più grandi.
Con l’aumentare della velocità possono in qualche modo sfuggire dall’influenza gravitazionale dell’ammasso. Il processo viene definito evaporazione proprio perchè ricorda il caso di una goccia d’acqua, in cui le molecole più veloci riescono ad evaporare. Le stelle più grandi, al contrario, perdono energia, che hanno ceduto alle stelle più piccole, e si concentrano via via verso il centro aumentando la probabilità di collidere le une con le altre.
Ma cosa avviene quando due stelle si scontrano? In realtà può succedere un pò di tutto, dipendentemente dalle condizioni che intercorrono nella fase della collisione. Per condizioni intendo ad esempio la densità delle due stelle, la velocità relativa, la dimensione, se la collisione è frontale oppure no e via dicendo. Una stella più densa, ad esempio subirebbe meno danni rispetto ad una stella meno densa.
Cosa accade dopo lo scontro
Allo scopo di rispondere alla domanda gli astronomi hanno impiegato supercomputer in grado di simulare varie differenti situazioni.
Una situazione come quella descritta, ovvero il caso di una collisione di una stella come il Sole ed una nana bianca, è stata verificata per la prima volta negli anni ‘70 e ‘80 da Michael Shara, Giora Shaviv e Oded Regev (all’epoca all’Università di Tel Aviv).
Se però la nana bianca avesse una collisione radente con una stella come il Sole, con ogni probabilità parte della materia della stella distrutta andrebbe a formare un disco intorno alla nana. Fino ad oggi, però, non si hanno prove dirette di questo tipo di evento.
Quando, per esempio, le stelle in collisione hanno massa e densità paragonabili, via via che i due astri si avvicinano si deformano vicendevolmente.
In questo caso non intervengono condizioni tali da innescare nuove reazioni termonucleari . Così, alla fine, a parte l’espulsione di una parte di materia, si ottiene la fusione di entrambe in un unica nuova peculiare stella.
Il nuovo oggetto è diverso dalle originarie stelle. Ciò che avviene è come dire……un lifting ringiovanente. Nelle stelle ordinarie il combustibile bruciato nelle reazioni nucleari del nucleo non ha modo di essere ripristinato in qualche modo. Così la stella finisce più o meno velocemente la sua vita (se ti interessa puoi leggere: La spettacolare esplosione delle stelle).
In una collisione stellare di questo tipo, invece, gli strati delle due stelle di origine vengono rimescolati apportando nuovo combustibile nel nucleo della nuova stella. In più la nuova stella sarà più grande e dunque più calda e generalmente di colore blu. Sembrerà, dunque, più giovane delle due stelle originarie, ma questo non implica che essa vivrà di più. Al contrario, la sua esistenza sarà meno lunga, in quanto, essendo una stella più calda e massiccia, brucerà più velocemente il combustibile nucleare, l’idrogeno.
Tracce di collisione
E’ per questo che in un ammasso globulare le stelle nate da collisioni si riescono a distinguere facilmente. Tutte le stelle di un ammasso, infatti, sono nate nello stesso periodo e tendono ad evolversi allo stesso modo, dipendentemente dalla loro massa. Gli ammassi globulari sono oggetti molto antichi e dunque contengono pochissime stelle giovani. Una stella nata dalla collisione tra altre due apparirà come molto giovane e un pò fuori luogo poichè stelle con le stesse caratteristiche sono già scomparse da molto tempo.
La casistica delle collisioni stellari è in realtà molto ampia. Non potrò elencare tutti i casi, anche perchè potrebbe diventare noioso, ma potete immaginare voi stessi vari scenari: scontri tra buchi neri e stelle giganti, oppure scontri tra 2 nane bianche e così via….in ogni modo mi fermo qui.
Vedete! In una notte serena e stellata osserviamo la volta celeste e pensiamo che tutto sia immutabile e tranquillo. Eppure dietro all’apparente silenzio del Cosmo avvengono fenomeni straordinari e in alcuni casi catastrofici che portano, sempre il seme di un rinnovamento o di una rinascita.