La curiosità del mese

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La curiosità del mese di dicembre 2016 a cura di Tomaso Belloni

Fig. 1 - L'ammasso globulare Omega Centauri contenente piu` di 10 milioni di stelle e con un'eta` di circa 12 miliardi di anni. Crediti immagine: APOD - Roberto Colombari.

Fig. 1 - L’ammasso globulare Omega Centauri contenente più di 10 milioni di stelle con un’età di circa 12 miliardi di anni. È il più grande ammasso glubulare dei circa 150 distribuiti nell’alone della nostra galassia. Crediti immagine: APOD - Roberto Colombari. Apod del 27/04/2016.

Fig. 2 -Il diagramma Hertzsprung-Russell. Sull’asse orizzontale trovate la temperatura o colore (tipo spettrale) della stella mentre su quello verticale la sua luminosità.

Nella curiosità di dicembre 2012 abbiamo parlato del diagramma di Hertzsprung-Russell e abbiamo accennato al fatto che le stelle più massicce restano sulla sequenza principale per milioni di anni, mentre le più leggere vivono miliardi di anni.
Ma come facciamo a misurare l’età di una stella?
Prendendo una stella a caso in cielo la cosa è difficile, anche se possiamo dire che una stella blu può avere al più una vita in termini di milioni di anni e una rossa di miliardi di anni.
Questo non esclude che la stella rossa abbia un’età di pochi milioni di anni (anche i centenari sono stati bambini, mentre una farfalla di ottant’anni non la si può proprio trovare).
Il trucco è semplice: andare a guardare negli ammassi stellari.
Un ammasso di stelle, che sia di migliaia di oggetti come un ammasso aperto o di milioni di stelle nel caso di un ammasso globulare, contiene oggetti che sono nati più o meno nello stesso periodo. Quindi alla nascita, tutte le stelle neonate nell’ammasso erano posizionate sulla sequenza principale (vedi Fig. 2 dove la sequenza principale è indicata in inglese: Main Sequence) del diagramma H-R (vedi curiosità di dicembre 2012).
Con il passare del tempo, le prime stelle a lasciare la sequenza sono quelle massicce, quindi quelle blu.
Poi quelle un po’ meno massicce e così via.
Perchè una stellina rossa lasci la sequenza principale per passare a fasi più avanzate della sua vita ci voglioni miliardi di anni.
Quindi in un ammasso stellare la sequenza principale si estende a sinistra solo fino a un certo punto, tutte le stelle più blu di un certo valore l’hanno lasciata. La posizione di questo punto indica l’età dell’ammasso.
Ovviamente per fare questa stima ci vogliono tante stelle, tutte più o meno nate insieme e tutte più o meno alla stessa distanza, proprio il caso di un ammasso stellare.

Fig. 3 - L’ammasso aperto delle Pleiadi visibile nella costellazione del Toro. Crediti: APOD del 19 ottobre 2016

Se ne conoscono di giovani, tutti conoscono le Pleiadi, un ammasso che contiene molte più stelle delle sette che formano il noto asterismo, più di mille. E la loro età?

Fig. 4 - L'ammasso aperto delle Iadi visibile nella costellazione del Toro. Rappresentano la testa dell'animale. Si tratta dell'ammasso aperto pi� vicino a noi.

Fig. 4 - L’ammasso aperto delle Iadi visibile nella costellazione del Toro. Rappresentano la testa dell’animale. Si tratta dell’ammasso aperto più vicino a noi. Crediti: APOD del 24 dicembre 2012

Più sopra ho spiegato come distinguere un ammasso vecchio da uno più giovane, ma come si calibra questa relazione?
Bisogna usare i modelli di evoluzione stellare, che per le Pleiadi ci danno un’età fra i 75 e i 150 milioni di anni.
Un altro esempio sono le Iadi, le cui stelle più brillanti formano una grande V nella costellazione del Toro, con un’età più avanzata di circa 600 milioni di anni.
Gli ammassi più vecchi sono gli ammassi globulari, che sono molto più densi e contengono milioni di stelle.
Un ammasso con qualche miglialo di stelle difficilmente rimane intero per miliardi di anni, dato che il moto dei suoi membri li porta a uscire dall’ammasso. Un ammasso globulare è così denso che si tiene insieme da solo con la forza di gravità, da cui la forma a "globulo".
Sono distribuiti nell’alone della nostra galassa e se ne conoscono circa 150 (ma se ne conoscono anche in altre galassie). Un esempio è l’ammasso Omega Centauri, che contiene dieci milioni di stelle tutte della veneranda età di quasi 12 miliardi di anni.
Ovviamente essendo molto vecchio è formato da stelle piccole, dato che quelle grandi sono defunte molto tempo fa. La densità delle stelle di questi ammassi rende difficile distinguere le singole stelle nella loro zona centrale, ma si tratta di fenomenali laboratori per studiare l’evoluzione stellare e le interazioni dinamiche fra stelle.
Ma di questo parleremo in una prossima curiosità.