Nebulose planetarie
Le
nebulose planetarie sono formate dagli strati esterni espulsi nello spazio
circostante da una stella di massa intermedia (fino a otto volte la massa
del Sole) che si trova nella sua ultima fase evolutiva. La luminescenza
osservata è prodotta dalla radiazione proveniente dal nucleo centrale
della stella, molto caldo, che eccita e ionizza i gas in espansione (costituiti
per più di due terzi da idrogeno e per la restante parte soprattutto
da elio, con una piccola parte di altri elementi, tra cui carbonio e azoto).
La denominazione (introdotta da W. Herschel) non deriva da una diretta
relazione con i pianeti, ma dal fatto che, se osservate con un telescopio
non potente, le nebulose planetarie (non visibili a occhio nudo) simulano
il disco di un pianeta. Quando una stella di piccola massa, dopo miliardi
di anni, esaurisce l'idrogeno da fondere al suo interno, collassa e poi
si espande fino anche a 200 volte il proprio diametro, diventando una
gigante rossa e inghiottendo eventuali pianeti in orbita attorno a essa.
Se la stella ha una debole compagna, quest'ultima, quando viene inghiottita,
contribuisce con la sua rotazione a fare acquistare al gas in espansione
una forma non sferica. Poiché la maggior parte delle stelle morenti
osservate è circondata da nebulose irregolari, se ne deduce che
molto spesso le stelle si presentano come sistemi doppi.
La velocità di espansione delle nebulose planetarie si valuta utilizzando
l'effetto Doppler: si misura la lunghezza d'onda delle righe spettrali
emesse dalla parte della nebulosa che si allontana e da quella che si
avvicina e se ne calcola la differenza. Si ricava una valore medio di
circa 20 km/s. La dimensione è più difficile da calcolare,
perché per passare dal diametro angolare visibile in cielo a quello
lineare bisogna conoscere la distanza; si hanno stime incerte. Conoscendo
la dimensione e la velocità di espansione, si può valutare
l'età della nebulosa planetaria.
L'immagine mostra la nebulosa Anello (M57), ripresa dal telescopio spaziale
Hubble, situata nella costellazione della Lira a una distanza di circa
2000 anni luce e con un diametro di circa un anno luce. Il debole puntino
luminoso al centro una volta era una stella di massa più grande
di quella del Sole, che al termine della sua vita ha espulso gli stati
esterni nello spazio diventando una nana bianca, con dimensioni simili
a quelle della Terra. Per un effetto di prospettiva, la nebulosa sembra
avere la forma di un anello ellittico; in realtà ha la forma di
un barile.
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