Ciao! Oggi voglio parlarti di un evento cosmico davvero straordinario: la trasformazione del nostro amato sole in un gigantesco cristallo nello spazio.
Immagina per un attimo la nostra stella, il sole, come un grande focolare celeste. Questa enormità ardente è destinata a cambiare nel corso dei suoi miliardi di anni di vita. Infatti, un giorno il nostro sole morirà, ma non sarà una fine comune. Secondo uno studio pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature a gennaio 2024, la sua fine sarà in realtà un’incredibile metamorfosi in un cristallo gigante.
Ma torniamo indietro: per comprendere questa straordinaria trasformazione, dobbiamo prima capire come una stella come il nostro sole vive e muore. Le stelle, come il nostro sole, nascono dal collasso di nubi di gas e polveri nello spazio, attraversano una fase di brillantezza e poi, nel corso dei millenni, esauriscono le loro risorse. È proprio durante questa fase che il nostro sole si trasformerà in un gigantesco cristallo nello spazio.
Immagina la stupefacente bellezza di un cristallo celeste, luminoso e maestoso, un monumento alla fine di una vita stellare. Questo non sarà un cristallo comune, simile a quelli che troviamo sulla Terra, ma una struttura cristallina con dimensioni cosmiche, un’opera d’arte naturale che rimarrà nel firmamento per un’eternità.
Quindi, nonostante possa sembrare un po’ triste pensare alla fine del nostro sole, c’è una meravigliosa luce brillante dietro questo evento cosmico. La nostra stella lascerà dietro di sé un’eredità scintillante, trasformandosi in qualcosa di straordinario, un’accattivante testimonianza degli alti e bassi della vita stellare.
Da gigante a nano: la trasformazione delle dimensioni.
Benvenuti, Oggi ci occuperemo del destino del nostro amatissimo sole. Come ben sapete, il sole è una stella che brucia idrogeno grazie alla fusione nucleare nel suo nucleo, mantenendo un equilibrio vitale per la nostra esistenza qui sulla Terra. Tuttavia, quando l’idrogeno sarà esaurito, le cose prenderanno una piega piuttosto interessante, per non dire incredibile.
Senza la pressione verso l’esterno dell’energia creata dalla fusione dell’idrogeno, la gravità del sole prevarrà sul nucleo, comprimendolo in uno spazio più piccolo e aumentandone la temperatura di dieci volte. Ma non preoccupatevi, I nuclei di elio più pesanti inizieranno a fondersi, creando nuovamente la pressione verso l’esterno per mantenere l’equilibrio. Questo avverrà tra circa 5 miliardi di anni, segnato da un’improvvisa esplosione di energia nota come “flash dell’elio”. Mentre l’elio fonde, si formeranno carbonio e ossigeno e la temperatura del nucleo aumenterà ancora una volta.
Subito dopo, anche elementi più pesanti cominceranno a fondersi, e il sole nel complesso sembrerà un po’ malconcio. Inizierà ad espandersi, spazzando lo spazio interplanetario con feroci venti solari che inizieranno a spogliare i suoi strati superiori. Sebbene il nostro sole non sia abbastanza massiccio da esplodere come una supernova, diventerà una gigante rossa, forse espandendosi oltre l’orbita della Terra. E questo non è affatto positivo. Il nostro pianeta sarà destinato a scomparire.
Dopo la morte della nostra stella, lascerà dietro di sé i resti vaporosi del plasma solare, creando una bellissima nebulosa planetaria arricchita con nuovi elementi pesanti che andranno a creare la prossima generazione di stelle e pianeti. Nel suo nucleo rimarrà una calda reliquia stellare nota come nana bianca, una stella minuscola e densa che brilla intensamente, un testimone del sole che un tempo l’occupava.
Le nane bianche possono sostenersi per miliardi di anni prima di spegnersi per sempre, ma questa non è la fine della storia. Utilizzando osservazioni dalla missione europea Gaia, che attualmente sta effettuando misurazioni di precisione sulle stelle della nostra galassia, i ricercatori dell’Università di Warwick nel Regno Unito hanno scoperto un segreto delle nane bianche che è rimasto nascosto.
Fino ad ora.
Il Nano di Cristallo
Dopo la formazione, le nane bianche sono estremamente calde, emettendo l’intensa energia che una volta era custodita nel nucleo della stella principale della sequenza che le ha precedute. Nel corso di miliardi di anni, le nane bianche si raffreddano lentamente e, in un certo punto, l’ossigeno e il carbonio che contengono passeranno attraverso una transizione di fase – simile al passaggio dell’acqua liquida che si trasforma in ghiaccio solido, ma a temperature e pressioni molto più estreme – solidificandosi per formare un’enorme cristallo.
Tutte le nane bianche cristallizzeranno a un certo punto della loro evoluzione, anche se le nane bianche più massive attraversano questo processo prima – ha affermato Pier-Emmanuel Tremblay, del Dipartimento di Fisica dell’Università di Warwick, leader dello studio. Ciò significa che miliardi di nane bianche nella nostra galassia hanno già completato il processo e sono essenzialmente sfere di cristallo nel cielo. Anche il nostro sole diventerà una nana bianca cristallina tra circa 10 miliardi di anni.
Il team di Tremblay ha analizzato le osservazioni di Gaia per misurare le luminosità e i colori di 15.000 nane bianche entro 300 anni luce dalla Terra. Ciò che hanno trovato è stato un eccesso o una “accumulazione” nella popolazione di stelle di colori e luminosità specifici. Hanno realizzato che questo gruppo di stelle rappresentava una fase simile nell’evoluzione stellare in cui le condizioni sono favorevoli affinché avvenga questa transizione di fase, causando un ritardo nel raffreddamento, rallentando così il processo di invecchiamento. I ricercatori hanno scoperto che alcune di queste stelle avevano esteso la propria longevità fino a 2 miliardi di anni.
Questo è il primo evidente diretto che le nane bianche cristallizzano o passano dallo stato liquido a solido, ha aggiunto Tremblay, sempre nella dichiarazione stampa. È stato previsto cinquant’anni fa che dovremmo osservare un accumulo nel numero di nane bianche a determinate luminosità e colori a causa della cristallizzazione e solo ora questo è stato osservato. Le nane bianche cristallizzate non sono solo una curiosità stellare; la loro composizione quantistica è diversa da qualsiasi cosa possiamo ricreare in laboratorio. Mentre il materiale della nana bianca si cristallizza, il suo materiale diventa ordinato a livello quantistico, con i nuclei che si allineano come una griglia tridimensionale, creando un nucleo di ossigeno metallico e uno strato esterno arricchito di carbonio.
E così, dopo che stelle come il nostro sole muoiono, le loro storie non finiscono. Tutte le nane bianche passeranno attraverso questa fase di cristallizzazione, disseminando la galassia con dei giganteschi resti stellari simili a diamanti.