La massa di una stella è la singola caratteristica che determina il destino del corpo celeste. Il suo comportamento al termine della vita dipende interamente dalla sua massa. Per le stelle leggere, la morte arriva tranquillamente, un gigante rosso che si libera della pelle per lasciare dietro di sé la nana bianca che si sta attenuando. Ma il finale per una stella più pesante può essere abbastanza esplosivo!

Definizione della categoria

Le stelle medie sono quelle che, troppo grandi per finire come nane bianche e troppo piccole per diventare buchi neri, passano la loro morte anni come stelle di neutroni. Gli scienziati hanno osservato questa categoria per avere un limite inferiore di appena oltre 1,4 masse solari e un limite superiore nell'intorno di 3,2 masse solari. (Una "massa solare" è un'unità di misura approssimativamente uguale alla massa del nostro Sole.)

Protostar

La dimensione di una stella è determinata dalla quantità di materia disponibile nella sua nebulosa principale . Questa nube di polvere e gas comincia a collassare su se stessa a causa della gravità, formando una massa sempre più calda, luminosa e densa al suo centro: una protostella.

Sequenza principale

Quando la protostella è sufficientemente caldo e denso, il processo di fusione dell'idrogeno inizia nel suo nucleo. La fusione produce abbastanza pressione di radiazione per contrastare la forza di gravità; così il crollo gravitazionale cessa. La protostella è diventata una vera stella nella sua fase di sequenza principale. La stella trascorrerà la maggior parte della sua durata in questo periodo di stabilità, generando luce e calore attraverso la fusione dell'idrogeno in elio per milioni di anni.

Red Giant

Quando il nucleo della stella si esaurisce l'idrogeno, la gravità ha ancora una volta la sua strada - cioè, finché le temperature non salgono abbastanza da permettere la fusione dell'elio, che produce la pressione esterna necessaria per stabilizzare le cose. Quando non viene lasciato elio, il ciclo ricomincia. Il nucleo oscilla quindi tra stati di compressione ed equilibrio quando avvengono reazioni di fusione sempre più elevate. Nel frattempo, il calore estremo fa sì che lo strato esterno della stella, o "guscio", si espanda ad un raggio paragonabile a quello dell'orbita terrestre. A una così grande distanza dal nucleo, il guscio si raffredderà abbastanza da diventare rosso. La stella è ora un gigante rosso.

Supernova

Le reazioni nucleari cessano per sempre quando il nucleo della stella si riduce a ferro; quell'elemento non si fonderà senza ulteriori forniture di energia. Il collasso gravitazionale riprende catastroficamente con una forza abbastanza forte da distruggere i nuclei stessi degli atomi che formano il nucleo. Questo genera così tanta energia che l'esplosione domina il cielo per anni luce in ogni direzione. La stella è diventata una supernova.

Stella di neutroni

Nel frattempo, ciò che resta della stella si è ridotto a un diametro non più grande di pochi chilometri, circa la dimensione di una città. A questa densità, la pressione verso l'esterno generata da protoni e neutroni che reagiscono alla compressione è finalmente sufficiente per arrestare la gravità. La stella è così densa che, se potessi portare un cucchiaino del suo materiale sulla Terra, peserebbe un trilione di tonnellate. Ruota fino a 30 volte al secondo e presenta un campo magnetico molto ampio. È una stella di neutroni, lo stadio finale del ciclo di vita di una stella di medie dimensioni.