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c05:la_convezione_centrale_da_3he

A5.3. La convezione centrale da He 3.

E' istruttivo seguire nei dettagli l'evoluzione dell'$^3$He nelle fasi di approccio alla Sequenza Principale di una stella di piccola massa al fine di comprendere come tale evoluzione governi la nascita di un nucleo convettivo e la sua successiva sparizione. Assumendo un'abbondanza iniziale di $^3$He trascurabile, la produzione di tale elemento sarà proporzionale alla temperatura e, quindi, in una fase iniziale la distribuzione di $^3$He avrà un massimo al centro della struttura. Poichè la presenza di $^3$He favorisce il completamento della catena pp, la produzione di energia si concentra anch'essa verso il centro, aumenta il flusso di energia e -stanti l'espressione del gradiente radiativo ed il criterio di Schwarzschild - la zona centrale diventa convettiva,

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Fig. 5.16 La variazione col tempo e con la frazione di massa dell'abbondanza di $^3$He (linee continue)in una stella di 0.6 M$_{\odot}$, Y=0.10, Z=10-3. Lungo le varie curve sono riportate le età dei modelli in anni. La curva a tratto e punto riporta la distribuzione di $^3$He al manifestarsi dell'episodio convettivo (t= 2.7 107 anni). Le curve a tratti riportano l'andamento della luminosità alla massima estensione del nucleo convettivo (a) e per t= 2.5 109 anni.

Al procedere della combustione l'$^3$He raggiunge però il suo valore di equilibrio, prima al centro e progressivamente nella zone circostanti (Fig.5.16). Poichè l'abbondanza di equilibrio è tanto maggiore quanto minore la temperatura, la distribuzione dell'$^3$He tenderà ad assumere una caratteristica distribuzione a shell, con l'effetto di incrementare l'efficienza della catena nelle zone esterne al nucleo convettivo, ridistribuendo la generazione di energia e finendo così con l'inibire la convezione fino a farla scomparire.

A causa di tale meccanismo le stelle di piccola massa sperimentano nelle fasi di approccio e nelle fasi iniziali di Sequenza Principale un episodio di convezione centrale, la cui limitata estensione, nella struttura come nel tempo, ha effetti trascurabili sulla successiva storia evolutiva della struttura.




c05/la_convezione_centrale_da_3he.txt · Ultima modifica: 06/10/2017 12:31 da marco