Le stelle Ipergiganti: una categoria di stelle luminosissime, immense, esotiche ed affascinanti

Le stelle Ipergiganti, una nuova categoria di astri immensi e colossali capaci di brillare con una luminosità fino a milioni di volte quella solare.

Stelle Ipergiganti: una categoria di stelle luminosissime, immense, esotiche ed affascinanti

Le stelle ipergiganti:  Nel corso del XXI secolo astronomi ed astrofisici grazie anche all’espansione delle conoscenze della Fisica delle particelle sono riusciti a studiare, classificare e comprendere il comportamento delle stelle. Ovviamente le scoperte sono continue e magari alcune teorie vengono aggiornate o perfezionate e talvolta nuove classi di oggetti si aggiungano  a quelle già note, tuttavia si può ben dire che la conoscenza dell’evoluzione stellare a grandi linee  è abbastanza nota. Sappiamo che il destino di una stella è tracciato fin dalla sua formazione dalla sua massa che ne determina colore, luminosità e durata di vita. Ma quanto può essere grande una stella? Fino a 10-15 anni fa si riteneva che la massa delle stelle oscillasse tra 0,08 volte la massa del Sole e circa 60-70 volte. Se il limite inferiore è abbastanza definito in quanto astri con massa inferiore a 0,08 masse solari non sono in grado di diventare stelle, il limite superiore si è aggiornato. Lo studio delle nubi di Magellano ha portato a scoprire astri luminosissimi di massa anche superiore alle 100 masse solari.  E così dopo la categoria delle stelle giganti e supergiganti è stata introdotta la classe delle <<Ipergiganti>>

Ipergiganti rosse e azzurre, ipergiganti di dimensioni e massa: le stelle ipergiganti hanno in comune luminosità che varia da da centinaia di migliaia volte quella solare fino a milioni di volte, ma si dividono in rosse e azzurre. Le ipergiganti rosse sono il frutto dell’evoluzione post sequenza principale di stelle in origine supergiganti azzurre con masse di qualche decina di volte maggiore di quelle, le quali terminata la fusione dell’Idrogeno hanno innescato al loro interno la fusione dell’elio che trasforma 3 nuclei di elio i uno di carbonio. Un esempio è VY Canis Majoris il cui raggio è stimato in circa 1500 volte quello solare, mentre la massa ammonta a circa 25 volte quella solare. Esiste poi la categoria delle stelle ipergiganti azzurre. Le ipergiganti azzurre sono astri non così immensi come le “cugine” di colore rosso, ma decisamente più luminosi e pesanti con masse che possono superare di oltre 150-200 volte la massa del Sole e luminosità che sono maggiori di milioni di volte quella solare.  Sono insomma delle superstelle.  Esempi di stelle appartenenti a tale categoria sono R136 a, R136a2, R136 ed Eta Carinae, astri questi capaci di brillare con luminosità da 5 a 10 milioni di volte di quella del Sole! Stelle così colossali sono destinate a vivere da qualche centinaio di migliaia di anni a pochi milioni di anni, un tempo brevissimo se raffrontato con quello di altri astri ben più leggeri ma pur sempre lungo rispetto alla scale di tempo umane.

Stelle ipergiganti, un finale pirotecnico: Quando la massa di una stella supera di 10 volte la massa del Sole l’evoluzione stellare prevede che al termine dei cicli di reazioni nucleari si verifichi un collasso gravitazionale  che determina un esplosione di supernova; mentre la parte esterna della stella è scagliata verso l’esterno, il nucleo interno ferroso collassa verso lo stadio di stella a neutroni. Quando tale resto supera le 3,2 masse solari il nucleo collassa in un buco nero. Le stelle con massa oltre 40-50 volte la massa del Sole danno origine ad esplosioni di supernovae accompagnate da emissioni di raggi gamma (gamma ray burst) mentre il nucleo si trasforma in un buco nero. Per le stelle ipergiganti si verifica, secondo le recenti osservazioni, un destino diverso ribattezzato supernova ad instabilità di coppia e dovuto alle temperature elevatissime che sarebbero presenti all’interno di una stella ipergigante di massa maggiore di 120-130 volte quella del Sole. In questo caso, una volta che il nocciolo stellare è giunto alla sintesi dell’ossigeno, le elevatissime temperature presenti nel nucleo, valutabili in oltre un miliardo di gradi, favorirebbero l’emissione di  fotoni  gamma in grado di creare coppie positrone-elettrone. Ne deriverebbe un brusco calo della pressione del gas in grado di causare il collasso della stella già nella fase di sintesi dell’ossigeno. Il collasso  accenderebbe in modo esplosivo le reazioni nucleari con conseguente deflagrazione dell’intera stella che si autodistruggerebbe senza lasciare residui compatti. Tale teoria è supportata dall’osservazione della Supernova SN 2006gy.