Il Sole diventerà un Gigantesco Cristallo

Come tutte le stelle, il nostro sole cominciò in una nebulosa, dove gas e polveri collassarono su se stessi in un turbinio cosmico. La pressione e il calore hanno creato una fusione nucleare, che ha fatto brillare la stella. L’idrogeno si è fuso in elio e per miliardi e miliardi di anni il centro del nostro sistema solare è esploso.

Tuttavia, dopo cinque miliardi di anni, l’idrogeno, la sua fonte di carburante, si esaurirà e gli elementi più pesanti inizieranno a fondersi. Questo provocherà una enorme pressione che farà espandere il Sole, inghiottendo le orbite dei suoi pianeti vicini, Mercurio, Venere e la Terra. A questo punto, la gigante rossa sarà altamente instabile, ed emetterà enormi impulsi di plasma e gas. Mentre farà esplodere la maggior parte della sua materia nello spazio, si trasformerà in un’enorme nebulosa fluorescente prima di collassare in una nana bianca fredda e densa.

È quello che succede dopo, che affascina Pier-Emmanuel Tremblay, un fisico dell’Università di Warwick in Inghilterra, il cui lavoro, pubblicato questa settimana sulla rivista Nature, esamina cosa succede a questi “cadaveri stellari”. Essi diventano incredibilmente densi, “200.000 volte più densi della Terra” (scavare un cucchiaio di nana bianca sarebbe come sollevare un elicottero in una mano). Nel corso di miliardi di anni, si passa da uno stato liquido ad un solido. Ma a differenza dell’acqua del nostro freezer che, gelando, diventa a cubetti, l’ossigeno e il carbonio che formano una nana bianca iniziano a cristallizzare a 18 milioni di gradi Fahrenheit. Il processo di raffreddamento richiede molto tempo, perché i nuclei delle nane bianche cristallizzanti emettono calore.

Grazie alla sonda spaziale Gaia dell’Agenzia spaziale europea , che dal 2013 ha individuato posizioni stellari nella Via Lattea, Tremblay e il suo team sono stati in grado di analizzare 15.000 nane bianche a vari stadi della loro evoluzione di raffreddamento. Il loro lavoro offre la prima prova che le nane bianche si solidificano effettivamente nei cristalli.

Comprendere il rilascio di energia gravitazionale delle stelle morenti e il modo in cui rallenta il loro raffreddamento potrebbe aiutarci a determinare l’età delle altre stelle. Per fortuna, la stella che rende possibile la vita sulla Terra ha ancora circa 10 miliardi di anni prima di ridursi a un pezzo di materia cristallizzato.