Dopo vari miliardi di anni, la stella esaurisce il combustibile ed ha inizio il combattimento. Alcune muoiono in tranquillità, altre in maniera violenta e questo dipende dalla massa della stella: quelle simili al Sole, divengono stelle nane bianche, si esauriscono lentamente diminuendo gradatamente la loro temperatura e quindi la luminosità; quelle con massa circa 10 volte superiore a quella solare, esplodono, formando spesso una stella di neutroni. La nebulosa del Granchio, secondo gli scienziati, ha avuto origine proprio da una stella di questo tipo.
Il nucleo si contrae vertiginosamente, passando dalle dimensioni della Terra a quelle di una grande città. La densità al centro della stella diventa altissima, fino al punto in cui protoni ed elettroni si combinano formando neutroni a stretto contatto l'uno con l'altro, arrestando la contrazione. Gli strati esterni al nucleo peroò continuano la caduta, qualcuno ha, con spirito acuto, paragonato l'evento come se avessero tolto le sedie da sotto gli strati superiori !
Come hanno osservato Bethe ed altri studiosi, il precipitare della stella sul nucleo, lo porta per una frazione di secondo a densità superiori a quelle del nucleo atomico. La resistenza alla compressione dei componenti del nucleo atomico è però elevatissima e la reazione della forza nucleare non si fa attendere : il nucleo di neutroni riprende le dimensioni iniziali, generando un'onda d'urto che dal centro si muove in direzione contraria all'implosione.
La compressione degli strati superiori, dovuta all'unda d'urto, innesca le reazioni nucleari negli strati esterni di elio ed idrogeno, ed è proprio questa la causa della disintegrazione della stella : la materia che avvolge il nucleo viene investita dalla reazione a catena e da un flusso immane di neutrini, formatisi nella fase precedente e che rappresentano la quasi totalità dell'energia emessa ( superano di molto quelli emessi dall'intera galassia ed a volte anche quelli dei quasar ), ed espulsa nello spazio circostante.
Durante l'esplosione, la stella emette un'energia eguagliabile a quella della galassia che la ospita, al termine di questa fase, gli strati espulsi formano un guscio di polveri e gas in espansione : il resto di una supernova.
È questo il tipo di processo che ha portato alla formazione della Nebulosa del Granchio.
Durante il collasso la rotazione aumenta drammaticamente e, sebbene siano molti gli oggetti dell'universo in rapida rotazione, nessuno regge il paragone con una stella di neutroni. Quella del Granchio, per esempio compie 30 rotazioni al secondo cioè 3,4 milioni di volte all'ora e, grazie all'enorme densità non si frantuma.
Si chiamano pulsar ma in realtà non si accendono e si spengono ogni volta, semplicemente la Terra viene inquadrata ad ogni giro dal fascio di radiazioni questo permette agli astronomi di captarle con i vari strumenti.
Il potente campo magnetico che le circonda, intrappola ed accellera le particelle cariche, "sparandole" nello spazio come onde radio. La rapida rotazione, fa di questi oggetti dei potenti generatori elettrici, capaci di portare le particelle ad energie di milioni di volt; la pulsar del Granchio, la più giovane e potente conosciuta, produce energia a sufficienza per alimentare la nebulosa e farla espandere.
La vera differenza tra la stella di neutroni e la pulsar è che la seconda ha il campo magnetico che non è allineato con l'asse di rotazione, essendo sfasato di una trentina di gradi rispetto all'asse polare.
Abbiamo detto che l'energia della pulsar illumina ed espande la nebulosa che la circonda. Questo avviene a scapito dell'energia di rotazione, pertanto il rallentamento è inevitabile.
Questo avviene in percentuali minime, ma nell'arco di un periodo di 10.000 anni la pulsar avrà rallentato la propria corsa fino ad un valore pari a metà di quello attuale. Inoltre, la pulsazione sarà meno intensa e le emissioni più potenti come le radiazioni X cesseranno. Dopo poche centinaia di anni scomparirà del tutto la nebulosa. Infine resterà solo l'impulso radio, con un intervallo di pochi secondi.
Scoperta per la prima volta nel 1967, gli scienziati soprannominarono scherzosamente la pulsar LGM "Little Green Men", "Piccoli Omini Verdi" poichè i segnali radio erano così regolari che sembravano emessi da una qualche forma di vita intelligente.
Grazie alla loro precisione, gli studiosi possono prevedere con anni di anticipo l'arrivo di un segnale con uno scarto inferiore al millesimo di secondo.
A tutt'oggi ne sono state catalogate oltre 300 ma solo di due , quella del Granchio e quella della Vela emettono impulsi visivi rilevabili.
30/05/96 by MF