1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

ciao a tutti,
chi sa dirmi se nella galassia le nane bianche sono stelle abbastanza comuni oppure sono presenti in piccole percentuali (2-3%)?
sto finendo di preparare la mia conferenzina ed ho trovato a riguardo notizie contrastanti. qualcuno può confermarmi? grazie a chiunque vorrà rispondermi
ciao

serafino

Ciao Serafino

tempo fa ho fatto uno studio sulla distribuzione (ma soprattutto sull'età) delle nane bianche della nostra galassia ma non ti posso dare cifre precise riguardo alle percentuali rispetto al quantitativo di stelle. Tieni ben presente che il numero di nane bianche è molto elevato in quanto oltre il 90% delle stelle della nostra galassia si trasformerà in nana bianca.
Dilemma assai caldo è invece stabilire se le nane bianche sono più numerose nei bracci o nel nucleo...
E' probabile che la più alta percentuale di nane bianche la detenga il bulge galattico (anche tenendo conto delle osservazioni condotte sui globulari) sopratutto per il fatto che secondo le ultime ipotesi gli oggetti massivi in orbita nei bracci galattici hanno la tendenza a precipitare verso il nucleo.
L'importanza che rivestono le nane bianche della nostra galassia risiede più che altro nel calcolo dell'età stessa della stella. Sulla base di questo calcolo è possibile risalire ad una stima precisa dell'età della nostra galassia. Per calcolare l'età di una nana bianca bisogna tenere presente che la luminosità intrinseca è strettamente connessa alla sua temperatura che nel corso dei miliardi di anni diminuisce. La regressione è controllata anche dalla massa e la curva ha una leggera flessione (o punto di flesso) quando nel nucleo della nana bianca avviene la cristallizazzione ovvero il passaggio dallo stato liquido allo stato solido del contenuto in carbonio/ossigeno (insomma diventa un immenso diamante!).

Cari saluti!

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Diego Barucco
PNebulae

ciao diego e grazie ))
le tue risposte sono sempre molto interessanti e complete.
in effetti essendo elevato il numero delle stelle di medie e piccole dimensioni, facilmente dovrebbero esistere (oggi o in futuro) una considerevole percentuale di nane bianche. x stimare una percentuale ritengo che dovremmo sapere da quanto tempo esse bruciano idrogeno e x quanto gliene rimane da bruciare. dati, indubbiamente, di non facile reperibilità immagino
cercherò di glissare su questo punto nella mia conferenzina dando info un po' generali.
grazie ancora e ciao

serafino

Ciao Serafino

la tua constatazione riguardo al numero delle nane bianche in rapporto alle stelle di media piccola massa è esatta.
Per quanto riguarda il bruciamento nucleare di una nana bianca bisogna stare attenti. Non è esatto dire che una nana bianca è una stella in cui avvengono reazioni nucleari. Mi spiego meglio.
Una nana bianca si ottiene dalla morte di una stella di medio piccole dimensioni (8-0,8 Ms) quando la stella emette la planetaria al centro abbiamo una stella centrale in cui superficialmente si trova uno strato d'idrogeno in combustione al disotto del quale troviamo un livello di elio (inerte) e poi il nucleo carbonio/ossigeno (o talvolta solo elio degenere).
Nel momento in cui la combustione dell'idrogeno in superficie si esaurisce la stella subisce un'iniziale contrazione e raffreddamento prima veloce, poi lento. Terminata questa fase la stella entra ufficialmente nella sequenza delle nane bianche e li ci resta per diversi miliardi di anni raffreddandosi lentamente (perdita di energia termica per irraggiamento).
Sulla base della curva di raffreddamento è possibile stimare l'età della morte della stella dalla quale si è originata.
Tempo fa ad esempio ho calcolato la presunta età di Procione B, una nana bianca orbitante attorno a Procione, ed è venuto fuori un'età fra i 2,5 e 3 miliardi di anni. Se consideri che fa parte di un sistema binario questo dato può fornire informazioni interessanti nel caso si voglia studiare l'evoluzione dei sistemi binari stetti di stelle con masse differenziate...
La durata del bruciamento dell'idrogeno in superficie dipende dalla massa della futura nana, per esempio se la massa è di circa 0,5 o 0,6 masse solari allora il bruciamento dell'idrogeno può durare anche 300.000 anni mentre se la massa è intorno a 1 massa solare non oltre i 1.700 anni.

La questione della distribuzione è parecchio complessa in quanto gli astrofisici, sulla base della densità di nane bianche nei bracci galattici, possono risalire all'età della galassia.
Il principio è questo: al momento della nascita della galassia non c'erano ancora nane bianche, queste si formano dopo un certo tempo che dipende dal tempo medio di vita delle stelle con masse comprese fra 8 e le 0,8 Ms. Quindi con un complesso calcolo integrale si stabilisce una curva che mi esprime l'aumento di densità teorico di nane bianche nel disco galattico per unità di volume e lo si confronta con il dato sperimentale. Naturalmente in tutto ciò si deve tenere conto delle varie rigenerazioni stellari tipiche delle galassie spirali come la nostra.
Se non ricordo male le ultime stime con questo sistema danno un'età della galassia fra i 9 e gli 11 miliardi di anni. Cmq tieni a mente che le variabili in gioco sono tantissime e non sempre molto definibili sotto il profilo fisico-matematico.

Se vuoi qualche informazione sull'evoluzione delle nane bianche attraverso il diagramma HR, dai un occhiata al mio lavoro su NGC 650 alla fine vi sono inserite le curve teoriche percorse dai nuclei di planetarie con le varie fasi, prima di diventare nane bianche.
L'articolo lo puoi scaricare liberamente nel mio blog il cui indirizzo lo trovi in firma.

Cari saluti!

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Diego Barucco
PNebulae

Ciao Serafino e auguri !
Che conferenza prepari ?
Carlo