c08:limiti_superiori_massa
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Linea 1: | Linea 1: | ||
+ | ====== 8.5 Limiti superiori di massa. Quadro riassuntivo ====== | ||
+ | <WRAP justify> | ||
+ | Stelle di grande massa percorrono le fasi di combustione nucleare | ||
+ | in pochi milioni di anni, terminando la loro vita esplodendo sotto | ||
+ | forma di [[wp.it> | ||
+ | M$_{\odot}$), | ||
+ | destiono a causa di una instabilità che deve manifestarsi alla | ||
+ | formazione di nuclei di Ossigeno. A causa delle altissime | ||
+ | temperature centrali i fotoni della radiazione divengono | ||
+ | sufficientemente energetici per attivare la produzione di coppie | ||
+ | di elettrone nel campo dei nuclei: | ||
+ | \\ | ||
+ | \\ | ||
+ | $$\gamma \ \ \rightarrow \ \ e^+ \ \ + \ \ e^-$$ | ||
+ | \\ | ||
+ | \\ | ||
+ | L' | ||
+ | conservare la quantità di moto, come è subito visto mettendosi | ||
+ | nel sistema del baricentro della coppia di elettroni prodotta. La | ||
+ | reazione si sviluppa preferenzialmente con l' | ||
+ | perché, stante la relativamente grande massa, contribuiscono al | ||
+ | bilancio della quantità di moto assorbendo poca energia, | ||
+ | talché la soglia energetica resta in pratica quella per la | ||
+ | produzione delle masse dei due elettroni E $\sim$ 2m$_e$c$^2 \sim$ | ||
+ | 1 Mev. Nel campo di un elettrone tale soglia salirebbe a circa 6 | ||
+ | Mev. | ||
+ | |||
+ | L' | ||
+ | destabilizzare la struttura: rifacendosi al [[wp.it> | ||
+ | ricordiamo come la stabilità richieda che metà dell' | ||
+ | guadagnata nella contrazione vada ad aumentare l' | ||
+ | delle particelle che compongono la struttura stessa. L' | ||
+ | della produzione di coppie è di impedire che l' | ||
+ | nella struttura vada integralmente ad innalzare l' | ||
+ | cinetica, una parte sempre maggiore essendo spesa per produrre | ||
+ | particelle. Si rompe così l' | ||
+ | struttura collassa. | ||
+ | |||
+ | Più in dettaglio, partendo dal teorema del Viriale si può | ||
+ | mostrare che una struttura diventa instabile ogniqualvolta il | ||
+ | parametro termodinamico | ||
+ | \\ | ||
+ | \\ | ||
+ | $$\gamma = \frac{C_P}{C_V}$$ | ||
+ | \\ | ||
+ | \\ | ||
+ | scende sotto il valore di 4/3. In tale quadro lo scenario | ||
+ | qualitativo precedente si materializza nell' | ||
+ | crescere dell' | ||
+ | valore di C$_V$, che tende a zero nel limite in cui tutta | ||
+ | l' | ||
+ | |||
+ | Quando, al crescere della temperatura, | ||
+ | viene a risultare violato in una consistente frazione della | ||
+ | struttura, la stella deve contrarre più velocemente da quanto | ||
+ | richiesto dalle perdite di energia. Ne risulta un aumento | ||
+ | dell' | ||
+ | produzione di energia che finisce col distruggere la struttura. In | ||
+ | un tale processo sono possibili produzioni di energia | ||
+ | termonucleare anche sensibilmente maggiori di quelle prodotte nel | ||
+ | collasso da [[wp.it> | ||
+ | |||
+ | La Fig. 8.9 riporta a titolo di esempio i risultati di | ||
+ | un indagine compiuta seguendo l' | ||
+ | Ossigeno, considerando cioè in prima approssimazione come | ||
+ | trascurabile l' | ||
+ | traiettoria evolutiva delle condizioni centrali, confrontata con | ||
+ | la regione di efficienza della produzione di coppie, si evince che | ||
+ | strutture che sviluppano nuclei di Ossigeno sono a 10 M$_{\odot}$ | ||
+ | riescono a compiere l' | ||
+ | Stelle con nuclei dell' | ||
+ | invece destinati a penetrare nella zona di produzione di coppie, | ||
+ | destabilizzandosi. | ||
+ | \\ | ||
+ | \\ | ||
+ | {{: | ||
+ | \\ | ||
+ | ** Fig. 8.9 ** Traiettorie temporali delle condizioni | ||
+ | centrali nuclei " | ||
+ | regioni di instabilità per fotodisintegrazione del Fe o per | ||
+ | creazione di coppie. | ||
+ | \\ | ||
+ | \\ | ||
+ | Definiremo tali strutture, dell' | ||
+ | come //oggetti ultra-massivi//, | ||
+ | super-massivi già entrato | ||
+ | a designare supposte strutture di 10< | ||
+ | indagate, ma poi abbandonate, | ||
+ | dell' | ||
+ | si formano, percorrono peraltro in brevissimo tempo l' | ||
+ | ciclo evolutivo e possono far parte dell' | ||
+ | più tramite le loro esplosioni. | ||
+ | |||
+ | Siamo così giunti al termine di un lungo percorso che ci ha | ||
+ | consentito di indagare la natura e le proprietà degli oggetti | ||
+ | stellari disseminati nell' | ||
+ | [[wp.it> | ||
+ | creando un quadro conoscitivo che riteniamo copra il | ||
+ | destino evolutivo di tutte le possibili strutture di equilibrio | ||
+ | che si sono formate e continuamente si formano dalla condensazione | ||
+ | del gas interstellare. La Fig. 8.10 riassume | ||
+ | graficamente tale quadro, riportando la collocazione osservativa | ||
+ | assieme ed indicando alcuni caratteristici episodi strutturali e | ||
+ | il destino finale di opportune strutture rappresentanti i tre tipi | ||
+ | di storie evolutive che siamo andati identificando e che abbiamo | ||
+ | raggruppato nelle categorie di stelle di massa // | ||
+ | e //grande//. | ||
+ | \\ | ||
+ | \\ | ||
+ | {{: | ||
+ | \\ | ||
+ | ** Fig. 8.10 ** Quadro riassuntivo della storia evolutiva | ||
+ | delle strutture stellari. | ||
+ | </ | ||
+ | ---- | ||
+ | ~~DISQUS~~ |
c08/limiti_superiori_massa.txt · Ultima modifica: 31/05/2023 15:14 da marco