La formazione delle stelle

Il processo della nascita di una stella si svolge nel cuore delle nebulose, immense distese di gas e polvere interstellare. Queste regioni sono composte prevalentemente dall'idrogeno, l'elemento più abbondante dell'universo, e sono il luogo dove si compie la genesi stellare. In particolar modo, queste nubi sono composte da idrogeno monoatomico (70-80%), elio (17-28%), e una piccola percentuale di altri atomi, detti metalli. Hanno temperature molto basse, vicine allo zero assoluto (0 gradi kelvin, circa -273°C) ed emettono radiazioni nel campo delle onde radio. Da una singola nebulosa possono nascere da diverse migliaia fino a milioni di stelle a seconda della sua dimensione.

Come nasce una stella

Le basse temperature della nebulosa favoriscono l'avvicinamento delle particelle dei gas e delle polveri, dando inizio al processo di formazione stellare. Quando la densità all'interno della nebulosa oltrepassa un punto critico, si scatena un collasso gravitazionale della materia, una sorta di abbraccio irresistibile che comprime il gas in un punto dello spazio, dove si formerà il nucleo della nuova stella. La forza di gravità aggrega le particelle, le molecole e gli atomi dei gas e delle polveri presenti nella nebulosa.

Il collasso gravitazionale causa un ulteriore aumento della densità che, una volta raggiunto il livello di 1000 particelle per cm³, favorisce l'aggregazione degli atomi di idrogeno in molecole, facendo così evolvere la nebulosa in una nube molecolare, detta così perché è formata da molecole anziché di singoli atomi. Le nubi molecolari sono anche conosciute come Regioni H II (acca secondo) a indicare la presenza delle molecole di ossigeno. La dimensione e la massa complessiva delle nubi determinano il numero e il tipo di stelle che possono formarsi.

In alcuni casi, si formano formazioni globulari note come globuli di Bok, che sono strutture dense e opache capaci di generare stelle. Queste strutture, denominate regioni di Bok, si distinguono all'interno della nebulosa per il loro tasso di densità crescente, superiore rispetto ad altre parti della nebulosa. Caratterizzati da una forma irregolare, i globuli di Bok si differenziano dal resto della nebulosa per il loro colore più scuro, dovuto all'alta densità della materia. Spesso risultano più visibili quando retroilluminati dalle stelle presenti nella nebulosa, che ne evidenziano i contorni.

L'immensa pressione in un singolo punto dello spazio causa l'aumento della temperatura del gas fino a diversi milioni di gradi. In queste condizioni estreme si verifica la reazione di fusione nucleare, in cui i nuclei degli atomi di idrogeno si fondono tra loro rilasciando una grande quantità di energia. La fusione nucleare è il processo che alimenta l'energia e fa accendere la nuova stella.

La nascita della nuova stella modifica la forma e la geometria della nebulosa in è nata. Le radiazioni della stella (vento stellare) spingono il resto dei gas ad allontanarsi mentre la forza di gravità agisce in senso opposto. Di conseguenza, ogni volta che si accende una nuova stella nella nebulosa, quest'ultima cambia la propria forma, divenendo più irregolare e caratteristica.

Ad esempio, una delle nebulose con la forma più riconoscibile è la nebulosa Bernard33 anche nota come nebulosa "Testa di Cavallo". Altre nebulose dalla forma particolare sono la nebulosa dell'Aquila e la nebulosa di Orione.

Il resto delle polveri e dei gas della nebulosa che non collassa nel processo di formazione della nuova stella, si disperde nello spazio circostante oppure si aggrega per effetto della gravità, formando gli asteroidi e i pianeti. Nel corso del tempo questo processo dà vita a un nuovo sistema planetario.