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Immagine: ESO

Tipi di stelle

Anche se a occhio nudo tutte le stelle sembrano uguali, esistono diversi tipi di stelle che si differenziano principalmente per i seguenti parametri: temperatura, massa, raggio e luminosità. Alcune di queste caratteristiche non sono completamente indipendenti dalle altre.

Le classi spettrali

Un parametro importante di una stella è la sua temperatura superficiale. Questa influenza il suo colore. Le stelle più calde, con temperature che raggiungono i 40'000 gradi Celsius, sono blu, mentre quelle più fredde, con temperature inferiori ai 3'000 gradi Celsius, brillano di un colore rosso-arancio. In base a questo spettro di colori, le stelle vengono classificate nelle classi spettrali O, B, A, F, G, K, M (vedi grafico sotto). Per un'analisi dettagliata, la luce delle stelle viene scomposta nei suoi componenti, ad esempio con un prisma, e viene esaminata la distribuzione dell'energia dei singoli componenti cromatici. Uno spettro stellare contiene tipicamente anche sottili linee nere. Queste «lacune» si formano quando parte della radiazione viene assorbita da determinati elementi chimici presenti nell'atmosfera stellare. Pertanto, dallo spettro i-le ricercatori-trici possono ricavare informazioni sulla composizione chimica di una stella.

Le classi spettrali
Le classi spettraliImmagine: Sarah Arnold
Le classi spettrali
Le classi spettraliImmagine: Sarah Arnold

Le classi di luminosità

Le stelle non si differenziano solo per il colore, ma anche per la luminosità. Si nota infatti che anche stelle della stessa classe spettrale, ovvero stelle con temperatura simile, presentano luminosità molto diverse. Queste differenze di luminosità possono essere spiegate con i diversi raggi delle stelle. Il raggio di una stella è quindi un'altra caratteristica importante per la quale sono state introdotte le seguenti classi di luminosità: supergiganti, giganti luminose, giganti, subgiganti, nane. Le supergiganti, con un raggio in alcuni casi mille volte superiore a quello del Sole, sono le più luminose, mentre le nane, grandi forse quanto la Terra, sono le più deboli in questo schema.

Le classi di luminosità
Le classi di luminositàImmagine: Sarah Arnold
Le classi di luminosità
Le classi di luminositàImmagine: Sarah Arnold

Il diagramma di Hertzsprung-Russell

Nel diagramma di Hertzsprung-Russell vengono riportate le classi spettrali rispetto alle classi di luminosità. Se questo diagramma viene compilato con una popolazione stellare classificata, non si ottiene un'immagine distribuita in modo casuale, ma le stelle si raggruppano preferibilmente in determinate aree del diagramma.

Particolarmente evidente è una banda di stelle diagonale che va dall'alto a sinistra verso il basso a destra. Queste stelle sono chiamate stelle della sequenza principale. Anche il Sole si trova nella sequenza principale. In alto a destra nel diagramma si trovano gruppi di stelle giganti, chiamate anche rami giganti, che si diramano dalla sequenza principale. In basso a sinistra esiste un gruppo isolato di cosiddette nane bianche.

Una stella non rimane per tutta la sua vita nella stessa posizione nel diagramma di Hertzsprung-Russell, ma lo attraversa seguendo un percorso ben preciso. I rami e i gruppi nel diagramma di Hertzsprung-Russell rappresentano quindi le diverse fasi dell'evoluzione stellare.

Il diagramma di Hertzsprung-Russell
Il diagramma di Hertzsprung-RussellImmagine: Sarah Arnold
Il diagramma di Hertzsprung-Russell
Il diagramma di Hertzsprung-RussellImmagine: Sarah Arnold
Plejades
Plejades
PlejadesImmagine: Roberto Mura, Wikimedia Commons
Immagine: Roberto Mura, Wikimedia Commons

Le Pleiadi appaiono blu e hanno una temperatura molto elevata.


Winterdreieck
Winterdreieck
WinterdreieckImmagine: Hubble, European Space Agency, Akira Fujii
Immagine: Hubble, European Space Agency, Akira Fujii

Il triangolo invernale appare bianco e si colloca al centro dello spettro di temperatura.


Betelgeuse
Betelgeuse
BetelgeuseImmagine: Wikimedia Commons, HeNRyKus
Immagine: Wikimedia Commons, HeNRyKus

Betelgeuse, nella costellazione di Orione, appare rossastra e ha una temperatura bassa.

Le linee nere nello spettro solare furono scoperte nel 1841 da Joseph Frauenhofer, che assegnò a ciascuna di esse una lettera.


Linee di Frauenhofer
Linee di Frauenhofer
Linee di FrauenhoferImmagine: Wikimedia Commons
Immagine: Wikimedia Commons

Successivamente si scoprì che ogni linea è generata da un elemento chimico presente nell'atmosfera della stella:

LineaElemento
AO2
BO2
CHα
DNa
EFe
FHβ
GFe
HCa+
ICa+