E' il mio primo vero articolo su questa unica e davvero utile rivista on-line di astronomia e ringrazio Astronomo.eu,  per questa opportunità che mi viene offerta...una opportunità di riversare e di mettere a portata di tutti le mie conoscenze riguardanti l'astrofisica delle alte energie e dei corpi collassati.

Bene, vi sarete chiesti: che accidenti può significare il termine stella degenere? Una domanda più che lecita per chi davvero non è astrofisico di professione...bene per rispondere a questa domanda dobbiamo richiamare qualche semplice concetto di fisica: la fisica della materia degenere.

D'accordo finiamola con questi paroloni e vediamo di che cosa stiamo parlando in termini semplici: (senza entrare troppo nella meccanica statistica) diciamo che la materia degenere è un particolare stato in cui viene a trovarsi la materia quando generalmente gli elettroni si separano dai propri nuclei atomici; all'interno di una stella degenere quindi gli elettroni separati dai nuclei si dispongono attorno a questi ultimi. C'è da aggiungere che, le stelle degeneri non si contraggono, esse vengono sostenute da una fortissima pressione: la cosiddetta pressione degenere (il momento del passaggio dalla contrazione alla pressione è più scientificamente evidente su un diagramma: il piano p-T che ci indica quando la stella ha finito il proprio combustibile e quindi quando smette di contrarsi e il momento in cui intervine la pressione degenere).

Esistono diverse tipologie di oggetti degeneri provate e diverse tipologie ipotizzate; qui voglio soffermarmi solo su quelle scientificamente provate: nane bianche, stelle di neutroni, pulsar, magnetar, buchi neri. Oggi in questo primo articolo voglio parlarvi di nane bianche, stelle di neutroni e pulsar.

Nane bianche

Sappiamo che quando una stella di media massa è prossima alla fine della propria esistenza, l'equilibrio idrostatico tra pressione e gravità viene meno, la gravità tende a espellere gli strati più esterni dando origine ad una nebulosa planetaria, mentre il nucleo collassa e si trasforma in un'oggetto molto denso e degenere: una nana bianca. Al momento della loro formazione questi corpi sono decisamente caldi(con lo scorrere della loro esistenza si raffreddano lentamente), hanno una tenue luminosità e un colore bianco, dimensioni ridotte-addirittura paragonabili alla Terra!- e sono sostenute da una forte pressione, quella degli elettroni degeneri. Ah va ricordato che la fisica degenere impone un limite di massa a questi corpi (il famoso limite di Chandrasekhar: 1,46 M) dopo il quale la pressione non riesce più a sostenere la stella e quindi dopo una serie di rocamboleschi eventi si arriva all'esplosione in supernova del tipo Ia.

Stelle di neutroni

Quesi corpi sono completamente diversi da quelli appena trattati, hanno una storia evolutiva completamente diversa. Per risalire alle loro origini, dobbiamo parlare di stelle di grande massa (vicine alle 8 masse solari), queste sono ormai cariche di materiali pesanti e sono ormai al limite nelle reazioni nucleari, esplodono in supernovae, rilasciano nello spazio circostante polvere colma di ferro, neon, ecc... si genera dunque un resto di supernova. Proprio nella parte centrale del così chiamato resto di supernova compatto (riccho di dense nubi) si cela un oggetto misterioso ma ancora non del tutto definito: una stella di neutroni o un buco nero? Bene tutto dipende proprio dalla massa del residuo che si cela lì dentro: se questo supera le 3 masse solari allora la gravità vincerà inesorabilmente generando un buco nero; mentre se la massa è inferiore a questo limite (per aggiungere paroloni il limite di Volkoff-Oppenheimer) allora interverrà la pressione dei neutroni degeneri che sosterrà questo nuovo corpo oscuro. Vediamo ora cosa contiene l'interno: la superficie è rivestita da plasma di elementi pesanti, negli strati intermedi troviamo un gran numero di neutroni legati ai propri nuclei, procedendo verso l'interno si incontrano sempre più neutroni liberi, fino al centro estremamente denso (caratteristica riscontrata in tutti i corpi degeneri). Per concludere voglio aggiungere che questi corpi sono del tutto invisibili nel visuale, mentre risultano ben visibili nell'ultravioletto e nei raggi X.

Pulsar

Per concludere questo mio primo articolo voglio parlarvi di un tipo particolare di stelle di neutroni, molto giovani e iperattive: le pulsar. Il processo di formazione è del tutto simile a quello di una normale stella di neutroni, le regioni nebulari che le circondano vengono chiamate pulsar wind nebulae e sono zone estremamente luminose. Queste stelle sono caratterizzate da una veloce rotazione e da una radiazione elettromagnetica di impulsi estremamente regolari; tali fasci sono emessi dai poli e la loro sorgente è proprio l'intensa energia di rotazione. Molte volte sono ancora più misteriose, aumentano improvvisamente la velocità di rotazione (il cosiddetto fenomeno del glitch) arrivando ad essere gli oggetti più veloci di tutto l'universo!

Vi aspetto per la seconda parte del nostro viaggio tra gli oggetti più oscuri dell'universo!