Gigante blu

Una gigante blu è una stella gigante o una stella gigante brillante (classi III o II della classificazione spettrale di Yerkes) che ha un’alta temperatura superficiale (solitamente 10 000 K o più). Queste stelle si collocano quindi nel diagramma H-R poco più a destra delle stelle che si trovano nella parte alta della sequenza principale.

Sebbene tutte le giganti blu si collochino nella stessa regione del diagramma H-R, esse sono in realtà costituite da gruppi non omogenei fra loro, aventi poco in comune se non il fatto di essere costituiti da stelle evolute, che hanno abbandonato la sequenza principale. I due gruppi più numerosi sono quello delle stelle di grande massa che hanno abbandonato da poco la sequenza principale e che si apprestano a divenire giganti rosse o supergiganti e quello delle più calde stelle appartenenti al ramo orizzontale delle giganti.

Le giganti blu sono molto più rare delle giganti rosse o perché evolvono da stelle massicce, che sono poco numerose, o perché rappresentano uno stadio astronomicamente breve dell’evoluzione stellare.

Proprietà

Il termine gigante blu si applica a gruppi differenti di stelle. Esse hanno atmosfere più rarefatte delle stelle di sequenza principale, in conseguenza di una espansione subita dalla stella.

Stelle massicce

Solitamente, con l’esaurimento dell’idrogeno nei loro nuclei, le stelle massicce diventano prima subgiganti blu, poi giganti blu, per poi diventare giganti rosse o supergiganti rosse a seconda della massa. La classe di luminosità di una stella è assegnata mediante le linee spettrali che sono sensibili alla gravità superficiale della stella. Più la stella è espansa, minore è la sua gravità superficiale.

Le stelle le cui linee spettrali indicano una minore gravità superficiale vengono assegnate:

• alla classe “I” delle supergiganti
• quelle con maggiore gravità superficiale vengono assegnate alla “II” (giganti brillanti)
• alla “III” (giganti)
• alla “IV” (subgiganti)

Poiché le stelle molto espanse hanno una grande superficie radiante, esse sono solitamente anche più luminose di quelle meno espanse e quindi la successione I – II – III – IV può essere interpretata anche come l’assegnazione di una stella fuoriuscita dalla sequenza principale a una classe di luminosità, essendo la I la classe più luminosa e la IV la meno luminosa.

Stelle giganti e supergiganti

Le stelle massicce nella fase di gigante e supergigante tendono ad avere luminosità simili alle stelle di sequenza principale da cui si sono evolute. Non c’è un limite superiore alla temperatura superficiale delle giganti blu. Le stelle giganti e supergiganti tendono ad avere temperature e luminosità identiche a quelle di sequenza principale da cui evolvono in tempi molto brevi dal punto di vista astronomico.

Altre stelle

Le giganti blu vanno distinte da altre stelle evolute che si collocano nella parte sinistra del diagramma H-R. Le stelle di Wolf-Rayet si distinguono per le loro temperature superficiali molto elevate e per prominenti linee spettrali di emissione dell’elio e dell’azoto. Le stelle post-AGB, che stanno formando nebulose planetarie, sono simili alle Wolf-Rayet, ma sono meno massicce e meno luminose. Le vagabonde blu sono osservabili in ammassi aperti o in ammassi globulari in cui le stelle di sequenza principale della loro luminosità avrebbero già dovuto evolversi in giganti o supergiganti e sono probabilmente il frutto della fusione di due stelle. Le supergiganti blu sono invece lo stadio successivo dell’evoluzione delle giganti blu più massicce e si distinguono da queste per i loro spettri che testimoniano una maggiore espansione.

Un gruppo del tutto teorico di stelle è quello delle nane rosse evolute. Essendo totalmente convettive, esse rimescolano continuamente l’elio prodotto dalle reazioni nucleari che avvengono nei loro nuclei. Con l’aumento della percentuale di elio, esse divengono più calde e luminose. Sebbene fra diversi miliardi di anni esse diverranno più calde del Sole, non diverranno mai più luminose della nostra stella e quindi saranno molto differenti dalle giganti blu attualmente esistenti. Quando l’idrogeno sarà esaurito diverranno delle nane bianche all’elio.