Astrofisica Stellare

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c07:05_pulsi_termici

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Linea 42: Linea 42:
 Per comprendere il meccanismo di tale instabilità occorre Per comprendere il meccanismo di tale instabilità occorre
 partire dall'evidenza che inevitabilmente la shell di combustione partire dall'evidenza che inevitabilmente la shell di combustione
-<tex>3$\alpha$</tex>, che implica una temperatura dell'ordine di 10<sup>8</sup> K, si+3$\alpha$, che implica una temperatura dell'ordine di 10<sup>8</sup> K, si
 avvicina progressivamente al limite del nucleo di elio ove la avvicina progressivamente al limite del nucleo di elio ove la
 shell di idrogeno è inefficiente, il che a sua volta implica shell di idrogeno è inefficiente, il che a sua volta implica
Linea 58: Linea 58:
 conducono alla instabilità di pulso termico. La riaccensione conducono alla instabilità di pulso termico. La riaccensione
 della shell di idrogeno mette infatti  in opera un meccanismo che della shell di idrogeno mette infatti  in opera un meccanismo che
-tende ad accumulare nuovo elio sopra la vecchia shell <tex>3$\alpha$</tex>,+tende ad accumulare nuovo elio sopra la vecchia shell 3$\alpha$,
 rimuovendo le cause della sua inefficienza. In effetti il rimuovendo le cause della sua inefficienza. In effetti il
 progressivo avanzamento della shell di idrogeno ricostruisce progressivo avanzamento della shell di idrogeno ricostruisce
Linea 69: Linea 69:
  
 Si comprende facilmente come un tale processo si ripresenti Si comprende facilmente come un tale processo si ripresenti
-iterativamente: l'avanzamento della shell <tex>3$\alpha$</tex> finisce col +iterativamente: l'avanzamento della shell 3$\alpha$ finisce col 
-trasformare in CO l'intercapedine di He e la shell <tex>3$\alpha$</tex>   si+trasformare in CO l'intercapedine di He e la shell 3$\alpha$   si
 dovrà nuovamente spengere provocando la riaccensione della shell dovrà nuovamente spengere provocando la riaccensione della shell
 dì idrogeno e la riedizione del "pulso termico". Un tale processo dì idrogeno e la riedizione del "pulso termico". Un tale processo
Linea 78: Linea 78:
 all'aumentare della massa si passa da pochi pulsi con durata sino all'aumentare della massa si passa da pochi pulsi con durata sino
 a milioni di anni a migliaia di pulsi con durate dell'ordine di a milioni di anni a migliaia di pulsi con durate dell'ordine di
-<tex>10$^3$ -10$^4$</tex> anni.+10$^3$ -10$^4$ anni.
  
 L'intera fase di combustione a shell di elio può quindi essere L'intera fase di combustione a shell di elio può quindi essere
Linea 85: Linea 85:
   - All'esaurimento dell'elio centrale si instaura la combustione a shell di elio e si spenge la shell di idrogeno. Gli strati  di elio vengono progressivamente trasformati in CO. Questa fase (early AGB) termina quando praticamente tutto l'elio è andato in CO e la stella è composta da un relativamente microscopico (in raggio) nucleo di CO degenere al centro di un esteso inviluppo idrogenoide.   - All'esaurimento dell'elio centrale si instaura la combustione a shell di elio e si spenge la shell di idrogeno. Gli strati  di elio vengono progressivamente trasformati in CO. Questa fase (early AGB) termina quando praticamente tutto l'elio è andato in CO e la stella è composta da un relativamente microscopico (in raggio) nucleo di CO degenere al centro di un esteso inviluppo idrogenoide.
   - L'insorgere dei pulsi termici ha l'effetto di trasformare iterativamente gli strati di idrogeno che circondano il nucleo prima in He e poi in CO: un processo in due passi che ha l'effetto globale di trasformare H in CO e attraverso il quale il nucleo degenere continuerà a crescere in massa  sino, potenzialmente, ad invadere l'intera struttura.   - L'insorgere dei pulsi termici ha l'effetto di trasformare iterativamente gli strati di idrogeno che circondano il nucleo prima in He e poi in CO: un processo in due passi che ha l'effetto globale di trasformare H in CO e attraverso il quale il nucleo degenere continuerà a crescere in massa  sino, potenzialmente, ad invadere l'intera struttura.
-  - La teoria pone peraltro un limite superiore alla massa del nucleo degenere ([[wp.it>Limite_di_Chandrasekhar|limite di Chandrasekhar]]), pari a circa 1.4 <tex>M$_{\odot}$</tex> (vedi oltre). Ove si raggiunga tale limite la pressione degli elettroni degeneri non può più sostenere la struttura che  collassando innesca la fusione del C in ambiente fortemente degenere. I calcoli mostrano che al termine di questa esplosione  è stata depositata nella materia della stella un'energia di gran lunga superiore all'energia di legame della struttura. Ci si attende  che la struttura venga dispersa e "incinerita": l'energia iniettata infatti nelle particelle porta a rapidissime fusioni spostando l'abbondanza degli elementi verso il picco del Fe.+  - La teoria pone peraltro un limite superiore alla massa del nucleo degenere ([[wp.it>Limite_di_Chandrasekhar|limite di Chandrasekhar]]), pari a circa 1.4 M$_{\odot}$ (vedi oltre). Ove si raggiunga tale limite la pressione degli elettroni degeneri non può più sostenere la struttura che  collassando innesca la fusione del C in ambiente fortemente degenere. I calcoli mostrano che al termine di questa esplosione  è stata depositata nella materia della stella un'energia di gran lunga superiore all'energia di legame della struttura. Ci si attende  che la struttura venga dispersa e "incinerita": l'energia iniettata infatti nelle particelle porta a rapidissime fusioni spostando l'abbondanza degli elementi verso il picco del Fe.
  
 Le stelle di //Ramo Orizzontale// degli //Ammassi Globulari// galattici Le stelle di //Ramo Orizzontale// degli //Ammassi Globulari// galattici
Linea 92: Linea 92:
 finiranno col lasciare la traccia di Hayashi quando la massa finiranno col lasciare la traccia di Hayashi quando la massa
 dell'inviluppo ricco di idrogeno si è ridotta a circa 0.01 dell'inviluppo ricco di idrogeno si è ridotta a circa 0.01
-<tex>M$_{\odot}$</tex> (--> [[c07:a02_perdite_di_massa|A7.2]]) e non è più in grado di+M$_{\odot}$ (--> [[c07:a02_perdite_di_massa|A7.2]]) e non è più in grado di
 sostenere la combustione dell'idrogeno.  Una fase di rapida sostenere la combustione dell'idrogeno.  Una fase di rapida
 contrazione porta la stella al suo raggio di [[wp.it>Nana_bianca|Nana Bianca]], che per contrazione porta la stella al suo raggio di [[wp.it>Nana_bianca|Nana Bianca]], che per
Linea 101: Linea 101:
 episodici flash nucleari. La **Fig. 7.15** riporta a episodici flash nucleari. La **Fig. 7.15** riporta a
 titolo di esempio l'evoluzione nel diagramma HR di un modello di titolo di esempio l'evoluzione nel diagramma HR di un modello di
-AGB di massa costante pari a 0.6 <tex>M$_{\odot}$</tex>.+AGB di massa costante pari a 0.6 M$_{\odot}$.
 \\ \\
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Linea 107: Linea 107:
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 **Fig. 7.15** Traccia evolutiva nel diagramma HR delle **Fig. 7.15** Traccia evolutiva nel diagramma HR delle
-fasi di combustione di elio per un modello di 0.6 <tex>M$_{\odot}$</tex> e+fasi di combustione di elio per un modello di 0.6 M$_{\odot}$ e
 composizione chimica iniziale Y=0.25, Z=10<sup>-3</sup>. I cerchietti composizione chimica iniziale Y=0.25, Z=10<sup>-3</sup>. I cerchietti
 pieni indicano l'inizio di un pulso e l'escursione durante il pieni indicano l'inizio di un pulso e l'escursione durante il
Linea 158: Linea 158:
 alternarsi di efficienza delle due shell, si instaurano moti alternarsi di efficienza delle due shell, si instaurano moti
 convettivi che finiscono col portare in superficie prodotti della convettivi che finiscono col portare in superficie prodotti della
-combustione <tex>3$\alpha$</tex>, in primo luogo carbonio. +combustione 3$\alpha$, in primo luogo carbonio. 
 Come schematizzato in Fig. 7.16,  Come schematizzato in Fig. 7.16, 
 all'innescarsi semiesplosivo della shell all'innescarsi semiesplosivo della shell
Linea 169: Linea 169:
 di convezione. Ci si attende che attraverso tale meccanismo  di convezione. Ci si attende che attraverso tale meccanismo 
 (//III "dredge up"//) la superficie si arricchisca di carbonio e di (//III "dredge up"//) la superficie si arricchisca di carbonio e di
-elementi "s" prodotti dai neutroni da combustione di  <tex>$^{14}$N</tex>.+elementi "s" prodotti dai neutroni da combustione di $^{14}$N.
 Se, come da taluni sospettato, in questa fase processi di Se, come da taluni sospettato, in questa fase processi di
 diffusione e/o mescolamenti riescono a portare protoni nella zona diffusione e/o mescolamenti riescono a portare protoni nella zona
 di combustione dell'elio, ne risulterebbe un'ulteriore sorgente di di combustione dell'elio, ne risulterebbe un'ulteriore sorgente di
 neutroni originata dalla reazione   neutroni originata dalla reazione  
-<tex> +$^{12}$C + p $\rightarrow ^{13}$N + $\gamma$
-$^{12}$C + p $\rightarrow ^{13}$N + $\gamma$ </tex> +
 che potrebbe grandemente aumentare che potrebbe grandemente aumentare
-l'efficienza dei processi "s" (--> 11.2).+l'efficienza dei processi "s" (--> [[c11:neutronizzazione_lenta|11.2]]).
 </WRAP> </WRAP>
-<fbl> 
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 ~~DISQUS~~ ~~DISQUS~~
c07/05_pulsi_termici.1455184095.txt · Ultima modifica: 14/06/2021 14:05 (modifica esterna)
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