• Serenity_Hunter

    Corvonero Insegnante Responsabile di Casa

    Dormitorio: Corvonero
    Livello: 7
    Galeoni: 1066
       
       

    La calura mite annunciava lietamente l’arrivo vero e proprio della bella stagione, le serre di Erbologia gremite di piante in fiore e persino la neve sui cucuzzoli delle montagne a delimitare la valle di Hogwarts si era già sciolta. Tutto gridava a gran voce che la primavera era giunta.
    Nell'aula di Astronomia, invece, piuttosto che la primavera regnava il caos. Montagne di libri erano acatastati in un angolo della stanza e un'avvilita Serenity Hunter tentava senza successo di sistemarli prima del risuonare della campanella.

    "Non riuscirò mai da sola a rimediare..."

    L'ordine del Ghirigoro era stato rispettato, ma non credeva che i libri le sarebbero stati spediti direttamente al castello. Aveva programmato di riceverli comodamente a casa sua, magari poi compiendo vari viaggi per poterli posizionare con più calma, e invece si ritrovava lì, con una pila immensa di tomi e una giovane professoressa senza idee per risolvere il problema.
    Come volevasi dimostrare, nemmeno due minuti dopo la classe era già piena di studenti, quasi tutti incuriositi dal perché ci fossero così tanti libri per terra. Sapendo di non avere altra scelta, Serenity rimandò il problema a dopo la fine della lezione e si voltò con un gran sorriso per salutare gli arrivati.



    “Ben trovati, ragazzi, a una nuova lezione di Astronomia. Oggi affronteremo un nuovo argomento: le stelle! Chi sa spiegarmi cosa è una stella?"

    "Una stella è un corpo celeste che brilla di luce propria." Rispose un Corvonero. La giovane ex-Corvonero annuì in sua direzione.

    "Ottimo signor Pitter, cinque punti a Corvonero. La peculiarità delle stelle è proprio l'emissione di luce, a differenza dei pianeti che invece brillano di luce riflessa. Se ricorderete, nelle esercitazioni dello scorso anno abbiamo compreso come distinguere un pianeta da una stella: quest'ultime tremolano a suggerire che la luce sia prodotta da loro, piuttosto che brillare per cause altrui emanando una luce fissa. Ma come nasce una stella?”

    Le tende si richiusero di scatto e un videoproiettore si illuminò all'istante, così come le varie lampade soffuse. A Serenity fu sufficiente un colpo di bacchetta sullo strumento perché questo proiettasse sull'intonaco immacolato del muro l'immagine di una nebulosa, un ammasso di polvere stellare e gas inizio di tutto.

    [img]https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b2/Ngc2024_2mass.jpg/200px-Ngc2024_2mass.jpg
    [/img]

    "Una stella "nasce" da un ammasso di gas detta nebulosa interstellare in cui gli elementi iniziano a interagire fra loro. Ciò comporta una contrazione e un aumento vertiginoso di densità. L’antagonismo tra le forze gravitazionali interne, che tendono a far contrarre l’ammasso di gas, e l’elevatissima pressione termica che tende a farlo esplodere, determina il successivo destino: superata una certa massa critica (massa di Jeans), i materiali collassano e si ha e la formazione di una protostella. Essa si trova al centro della nube e la sua forza gravitazionale le permette di trattenere materiali e accrescere la massa e densità e di raggiungere temperature elevatissime.

    Vi ricordate quali sono i due costituenti principali dell'intero Universo?”


    “Idrogenoed elio!” Risposero due alunni contemporaneamente.

    "Accidenti, che velocità, ragazzi! Sì, si tratta proprio di questi due elementi e, come potete immaginare, essi sono presenti in misura maggiore all'interno della protostella. Fra i due l'idrogeno è il più abbondante rispetto all'elio, sia perché anche la nebulosa possiede questa diversa concentrazione di elementi, sia perché è estremamente necessario per la vita di una stella. ”

    Una Serpeverde alzò la mano per porre l'ovvia domanda.

    “Perché lo è?”

    “Qualcuno vuole rispondere al posto mio?" Domandò a sua volta Serenity rivolgendosi all'intera classe. Le sue speranze non furono vane non appena una mano saettò nell'aria, segno chiaro di chi conosceva la risposta.

    “Perché i suoi isotopi, il deuterio e il trizio, sono i combustibili della fusione nucleare, reazione fondamentale per la vita di una stella.

    “Cornelius ha ragione! Lo ha spiegato quando ha parlato della nascita del Sole!” Aggiunse tutto trafelato un piccolo Corvonero.

    “Vedo che la strigliata dello scorso anno le è servita a qualcosa, signor Strange. Cinque punti per Serpeverde.

    La donna sorrise, ricambiata dall'alunno che finalmente pareva essere molto più incline a seguire attentamente le sue lezioni. Lo sguardo smeraldino si posò poi sul membro della Casa blu-bronzea.

    “Questo perché il Sole effettivamente è una stella, ecco spiegato il motivo per cui lo ricordava.
    Per chi, invece, al momento fatica a ricordare, vi riscrivo la formula della fusione nucleare che il vostro compagno ha appena citato.


    E con un unico movimento di bacchetta, il gesso cominciò a scrivere come mosso di propria volontà, quasi sapesse già èer conto suo cosa vergare sulla nera ardesia della lavagna.



    Questa, però, è una reazione che avviene a completa maturazione della stella. Noi siamo rimasti ancora alla fase precedente, quella di protostella, per cui ci manca da capire come avviene questo passaggio. Visto che non c’è alcun tipo di reazione nucleare in grado di liberare energia, la protostella continua a ridurre le proprie dimensioni, fino a quando il nucleo raggiunge la temperatura di 10 milioni di gradi Kelvin. Superata questa soglia la protostella diviene una stella. Nel nucleo della stella o nocciolo la temperatura e la pressione sono talmente alte da trasformare la materia in uno stato di plasma. Proprio in questa zona avvengono le reazioni di fusione nucleare di prima, che permettono di liberare raggi gamma e fotoni dalla trasformazione di isotopi di idrogeno in atomi di elio. Grazie all’energia liberatasi, la stella è in grado di sorreggere gli strati più esterni, evitando il collasso completo.”

    "E questa è la condizione normale di una stella." Commentò un membro di Tassorosso con fare meditabondo.

    "Sì, il 90% circa della vita di una stella consiste nel bruciare tutta la scorta di idrogeno che possiede convertendola tutta in elio. I problemi insorgono quando l'idrogeno si esaurisce."

    Un flebile tac, la punta del catalizzatore permise al proiettore di cambiare dispositiva.



    "Le stelle si possono classificare in diversi modi e in base a differenti parametri, due dei quali sono i più importanti.
    Il primo è il livello di energia emesso che, a livello visivo, coincide con un colore superficiale differente. Le stelle con le temperature più elevate appaiono bianco azzurre; si passa poi al giallo, indice di una temperatura media, fino al rosso, che caratterizza le stelle più fredde.


    "Ma non dovrebbe essere il contrario?" Si levò d'un tratto una voce. Serenity sorrise.

    "Solo perché noi esseri umani utilizziamo il rosso per simboleggiare "caldo" in assonanza con il colore del fuoco e il blu per il "freddo" come il ghiaccio, non significa che sia sempre così. Nell'ambito dello spettro energetico è esattamente il contrario.
    Un'altra metodologia di classificazione prende in considerazione non la temperatura ma la massa della stella: a seconda di quanto sono grandi, infatti, le stelle possono dividersi in nane, medie e supergiganti.
    Proprio in base alla massa si può prevedere per quanto tempo la stella si troverà in questa situazione di equilibrio. Infatti la stabilità è legata alla disponibilità di idrogeno all’interno del nocciolo: quando esso finisce il nucleo non è più in grado di sostenere gli strati esterni. Una stella di massa maggiore consumerà più velocemente i suoi atomi di idrogeno e per questo motivo “sosterà” meno tempo nella sequenza principale, diventando presto instabile. Avverranno quindi nuove contrazioni ai danni del nucleo.
    A questo punto la stella si trova di fronte a un bivio. Se ha una massa eccessivamente piccola, il collasso non permetterà di ottenere le condizioni ottimali per nuove fusioni nucleari e la stella andrà incontro alla morte. Se invece ha una massa grande, la temperatura aumenterà tanto da permettere nuove reazioni, trasformandosi in una gigante rossa."




    "Nel suo nocciolo le reazioni nucleari trasformano l’elio accumulato in carbonio, ma quando anche l’elio terminerà ci sarà un ulteriore bivio, dettato dalle condizioni precedenti. La gigante può rimanere tale oppure evolvere in una supergigante rossa se la massa della stella è molto grande
    Il carbonio in questa fase diventa il protagonista di fusioni nucleari. Questa situazione di instabilità nella gigante rossa e nella suergigante rossa termina quando il nocciolo diventa di ferro. Questo elemento non permette di liberare l’energia necessaria a stabilizzare l’astro e la stella andrà verso la morte.
    Anche l’ultima fase di vita di una stella dipende ancora una volta dalla massa. Nel caso di una stella più piccola di 8 masse solari, la gigante rossa si contrarrà fino al solo nucleo che diventa una nana bianca, dopo aver espulso gli strati più esterni che costituiranno una nebulosa planetaria. In seguito perderà il suo colore bianco diventando una nana nera, un piccolo oggetto opaco che viaggia nello spazio. Se la stella è più grande di 8 masse solari, la supergigante rossa esploderà in maniera spettacolare formando una supernova. Il nocciolo può diventare una stella a neutroni, una pulsar o un buco nero.”


    Sguardi confusi, per la prima volta da quando la Hunter insegnava, si dipinsero in più di uno studente. Perplessa, Serenity domandò il motivo di tale confusione.

    “Temo che ci siano stati parecchi termini specifici in questa lezione, professoressa. Forse sarebbe meglio spiegare nello specifico ogni fase della stella.” Rispose una Grifondoro del settimo anno che, a differenza degli altri, pareva aver compreso a fondo l'argomento.

    "Ha ragione, signorina Fields.Per fortuna ho sempre con me le mie diapositive!"




    “Questa è una gigante rossa, una stella molto fredda e che ha notevolmente aumentato le proprie dimensioni. La supergigante rossa è ovvviamente molto più grande di così. Il Sole in questo momento è a metà della sua vita e andrà incontro a questo tipo di morte, inglobando a sé Mercurio e Venere. L'atmosfera terrestre è destinata a evaporare e con essa se ne andrà la vita sulla Terra. Tutto ciò accadrà tra 5 miliardi di anni.

    “Tra molto tempo allora.” Si intromise un ragazzo, suscitando le risate di tutti.

    “Sempre che la Terra non venga distrutta prima per l'inquinamento.” Ribattè cupamente un Tassorosso del secondo anno.

    "Suvvia, non pensiamo a cose tetri oggi. D'accordo che è Halloween, ma essere così macabri anche nell'ora di Astronomia ce ne vuole!"



    "Esaurita ogni briciola di energia, la gigante rossa collasserà nella nana bianca. Vi sembra grande qui, ma vi assicuro che in realtà è molto piccola e calda. L'opposto di una gigante rossa, insomma."

    Finalmente i ragazzi sembravano comprendere di più. L'intuizione della Fields era risultata giusta.



    “Professoressa! E quello cos'è?” Domandò sbalordito un Serpeverde, fissando imbambolato la diapositiva che Serenity aveva appena cambiato.

    Quella è una supernova, un'esplosione stellare più energetica di quella di una nova, molto meno luminosa. Le supernove sono talmente luminose causano una emissione di radiazione che può per brevi periodi superare quella di una intera galassia.
    Durante un intervallo di tempo che può andare da qualche settimana a qualche mese, una supernova emette tanta energia quanta è previsto che ne emetta il Sole durante la sua intera esistenza e, per una quindicina di secondi, raggiunge una temperatura di cento miliardi di Kelvin. Il suo nocciolo va incontro a tre diversi destini."


    Comparvero tre diapositive in rapida successione.





    La supergigante rossa è andata soggetta ad una fortissima compressione sotto la spinta della sua stessa gravità.
    Infatti, al termine delle reazioni di combustione nucleare, la gravità non è più bilanciata dalla pressione di radiazione generata nel nucleo, è in grado di schiacciare gli atomi che compongono la stella fino a far interagire gli elettroni con i protoni del nucleo, dando luogo ad un oggetto interamente costituito da neutroni; le cariche elettriche delle due particelle infatti si elidono e ne risulta una particella neutra, il neutrone appunto, che, non essendo soggetto a repulsione elettrostatica, può addensarsi formando una struttura rigida di incredibile densità.
    La stella di neutroni emette onde elettromagnetiche che assumono l'aspetto di due stretti coni opposti di onde radio, ma anche luce visibile e raggi X, emessi dalla superficie della stella. Se ora accade che la Terra si venga casualmente a trovare lungo la linea tracciata dal cono di luce, ad ogni rotazione sarà investita da un lampo di radiazione, sicché la stella di neutroni apparirà come un gigantesco “faro” spaziale o meglio come una stella pulsante (in inglese PULSating stAR, da cui l’acronimo di pulsar).
    Infine il buco nero. Nella relatività generale, si definisce buco nero una regione dello spaziotempo con un campo gravitazionale così intenso che nulla al suo interno può sfuggire all'esterno, nemmeno la luce. Vi è una vera e propria deformazione che comporta l'inesorabile risucchio di tutta la materia al suo interno. Tuttora sono soggetti a studi, tante cose dei buchi neri ci sono sconosciute. Chissà, magari sarà argomento di una lezione futura..."


    Il risuonare della campanella colse tutti di sorpresa, Serenity stessa. Neanche lei si era resa conto di quantto tempo realmente fosse trascorso.. La bacchetta di Serenity fece tornare la luce, già fioca, nell'aula così che tutti potessero cominciare a riporre il proprio materiale nelle cartelle. Prima però che lasciassero l’aula ricopiarono le consegne che magicamente erano apparse sulla lavagna alle spalle della professoressa Hunter.


    Citazione:
    COMPITI DI ASTRONOMIA

    MODULO A (max 15 punti)


    QUIZ [IN ARRIVO]

    Le risposte del quiz si trovano all'interno della lezione, leggete tutto con calma!


    MODULO B (max 15 punti)

    B1. Effettua una ricerca su una stella a tuo piacimento (escluso il Sole), specificandone tipologia in base a colore/dimensioni e il tipo di morte a cui andrà incontro. (max 5 punti)

    B1. Scegli una delle tracce seguenti (max 10 punti):

    A.

    B. La professoressa Hunter ti ha interrogato a sorpresa sulle stelle alla fine della lezione! Scrivi in stile GdR la lezione appena seguita e la tua esposizione sull'argomento. Potrai utilizzare lavagna e diapositive se lo desideri. Ricorda di esprimere anche i tuoi sentimenti, soffermandoti su come ti senti sia durante la lezione che al momento dell'interrogazione.

    Non saranno accetti copia-incolla, pena l'annullamento della domanda.

    Gli elaborati potranno essere inviati tramite l'apposito MODULO entro e non oltre le 23.59 del giorno 30/11/2018.
    Se avete dubbi o chiarimenti da chiedermi potete inviarmi un gufo o contattarmi nel mio ufficio.


    Serenity imase a osservare i ragazzi che chiacchierando fra loro uscivano dall'aula e quando fu sola prese posto sulla sedia dietro alla cattedra, tirando un sospiro di sollievo. Hermes tubò dalla finestra, forse era lì da molto più tempo. Aveva qualcosa nel becco, qualcosa che probabilmente richiedeva tutta la sua attenzione.