Ammassi stellari

Nei post precedenti ci siamo fatti una interessante chiacchierata sulla evoluzione delle stelle (si può leggere gratuitamente qui in pdf su “scribd.com”).

Il tutto è avvenuto semplicemente quasi giocando guardando il cielo in una notte senza nuvole assieme al mio inseparabile amico a quattro zampe.
Ci siamo domandati perché le stelle le vediamo bianche e poi parlando del loro colore abbiamo scoperto che il colore dipende dalla loro grandezza, dalla luminosità, dalla loro evoluzione per ritrovarci, infine, a parlare dei diversi modi attraverso i quali alcune stelle concludono il loro ciclo vitale, mentre per altre ne inizia una nuova (buchi neri).

Ora se guardiamo il cielo con strumenti un po’ più sofisticati ci accorgiamo che oltre le singole stelle ci sono delle strutture particolari. Dei raggruppamenti di stelle. Gli astronomi li hanno chiamati ammassi stellari.

Perché ne vuoi parlare – mi domanda il mio cane – dal momento che lo sanno tutti che esistono gli ammassi stellari?

Non tutti, credo – rispondo al mio sapientone di cane – Tutti sanno della presenza di galassie nell’universo, pochi sanno degli ammassi, che tra l’altro non tutti gli ammassi sono uguali. Tu cosa sai dirmi di loro?
Umm – annuisce il mio cane.
Vedo che non lo sai. Quindi stai seduto e ascolta.
Si è seduto. Bravo il mio cane.

Generalmente le stelle appartenenti all’ammasso sono nate più o meno dalla contrazione della stessa nebulosa.
Hanno di conseguenza la stessa età e composizione chimica e sono tenute raggruppate dalla reciproca attrazione gravitazionale.
Fin qui ci sei, mio caro rompiscatole?

Bene. Ci sono due tipi di ammassi: aperti e globulari.
Gli ammassi globulari sono raggruppamenti di stelle molto grandi e antiche.
Gli ammassi aperti sono raggruppamenti di stelle di forma eterogenea e di giovane età.

Gli ammassi aperti
Gli ammassi aperti sono raggruppamenti formati da stelle di forma irregolare.
Sono relativamente giovani e si formano ancora al giorno d’oggi, ogniqualvolta una nebulosa di gas raggiunge una massa ed una densità critiche. Sono in genere molto brillanti perché contengono molte stelle giovani ad alta temperatura. Sono generalmente distribuiti nel piano equatoriale della Via Lattea.
Ne sono stati individuati oltre un migliaio: l’ammasso aperto più vicino è quello delle Iadi; altri ammassi relativamente vicini sono quelli dell’Orsa Maggiore, della Chioma di Berenice, delle Pleiadi e del Presepe.

Le dimensioni degli ammassi aperti possono raggiungere un centinaio di anni luce; il numero delle stelle componenti va da alcune decine a oltre mille. In un ammasso aperto, le stelle sono legate debolmente dalla mutua attrazione gravitazionale, pertanto, occasionalmente, un componente del gruppo sfugge, perdendosi nello spazio. L’ammasso può essere distrutto inoltre da altri ammassi e dalle nubi molecolari giganti.
Le stelle che compongono un ammasso aperto sono inizialmente molto vicine, e si muovono con la stessa velocità attorno al centro della Galassia.

Gli ammassi globulari.
Gli ammassi globulari sono immensi grappoli di stelle di forma generalmente sferica, nate in contemporanea alla formazione della nostra galassia, la Via Lattea.

Nella Via Lattea se ne conoscono circa 150 e sono distribuiti attorno al centro galattico. Sono più estesi degli ammassi aperti (diametri da qualche decina a oltre 200 anni luce) e, soprattutto, contengono un numero di stelle di gran lunga maggiore (fino a centinaia di migliaia).
Tali stelle sono di popolazione II, ossia vecchie e povere di metalli, con età fino a 13 miliardi di anni.
Gli ammassi globulari sono più stabili degli ammassi aperti, perché l’interazione gravitazionale fra le stelle, densamente raggruppate, risulta essere assai intensa, e non contengono materia diffusa (gas e polvere) in quantità apprezzabili.

Caro padrone – mi interrompe il mio paziente cane – è da un po’ che sono seduto, ma ancora non mi hai detto dove si posizionano gli ammassi nel diagramma H-R.

Lo stavo per l’appunto dicendo –gli rispondo – se non mi interrompevi.

Gli ammassi stellari hanno la caratteristica di essere formati da stelle che si trovano tutte più o meno alla stessa distanza dalla terra, per cui il confronto delle magnitudini degli oggetti che appartengono ad un ammasso può essere fatto direttamente senza doversi preoccupare della loro reale distanza.
Quindi il diagramma HR si può costruire senza dover calcolare la magnitudine assoluta.

Negli ammassi aperti la gran parte delle componenti giace sulla sequenza principale. La stelle più massicce hanno iniziato invece ad evolversi in giganti rosse; il punto in cui emerge sul diagramma l’uscita delle stelle dalla sequenza principale può essere utilizzato per determinare l’età dell’ammasso.

Il diagramma H-R degli ammassi globulari ha forma decisamente diversa da quelli aperti, ma quasi tutte si trovano su una curva ben definita.
Le stelle della sequenza principale più massicce presenti in un ammasso sono quelle che hanno anche la magnitudine assoluta più elevata, e queste saranno le prime ad evolvere nello stadio di giganti; man mano che l’ammasso invecchia, anche le stelle con massa inferiore entreranno nella fase di giganti.

Come vedi, mio assistente da strapazzo, abbiamo detto più di quanto tu ne sapevi.

Interessante – conclude il mio cane – però non so a quanti altri abbia interessato.
E quatto quatto se ne va dalla sua amata ciotola.