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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>Supernova]]. Strutture molto massicce (M$\ge$ 60-100
+M$_{\odot}$), se si formano, sfuggirebbero peraltro a tale
+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'intervento di una ulteriore particella è necessario per
+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'intervento dei nuclei
+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$^2 \sim$
+Mev. Nel campo di un elettrone tale soglia salirebbe a circa 6
+Mev.
+L'attivazione del canale di produzione di coppie tende a
+destabilizzare la struttura: rifacendosi al [[wp.it>Teorema_del_viriale|teorema del Viriale]]
+ricordiamo come la stabilità richieda che metà dell'energia
+guadagnata nella contrazione vada ad aumentare l'energia cinetica
+delle particelle che compongono la struttura stessa. L'effetto
+della produzione di coppie è di impedire che l'energia iniettata
+nella struttura vada integralmente ad innalzare l'energia
+cinetica, una parte sempre maggiore essendo spesa per produrre
+particelle. Si rompe così l'equilibrio del Viriale e la
+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'osservazione che al
+crescere dell'efficienza della produzione di coppie diminuisce il
+valore di C$_V$, che tende a zero nel limite in cui tutta
+l'energia iniettata nella materia vada in formazione di coppie.
+Quando, al crescere della temperatura, il criterio di stabilità
+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'efficienza della combustione dell'Ossigeno ed una incontenuta
+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>fotodisintegrazione]] del Fe.
+La Fig. 8.9 riporta a titolo di esempio i risultati di
+un indagine compiuta seguendo l'evoluzione di nuclei "nudi" di
+Ossigeno, considerando cioè in prima approssimazione come
+trascurabile l'influenza degli inviluppi più esterni. Dalla
+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'intero ciclo di combustioni sino al Fe.
+Stelle con nuclei dell'ordine o maggiori di 30  M$_{\odot}$ sono
+invece destinati a penetrare nella zona di produzione di coppie,
+destabilizzandosi.
+\\
+\\
+{{:c08:fig8_09.jpg?450}}
+\\
+** Fig. 8.9 ** Traiettorie temporali delle condizioni
+centrali nuclei "nudi" di ossigeno poste a confronto con le
+regioni di instabilità per fotodisintegrazione del Fe o per
+creazione di coppie.
+\\
+\\
+Definiremo tali strutture, dell'ordine delle 10<sup>2</sup> M$_{\odot}$,
+come //oggetti ultra-massivi//, essendo il termine di oggetti
+super-massivi già entrato  in letteratura intorno agli anni '60,
+a designare supposte strutture di 10<sup>6</sup> - 10<sup>7</sup> M$_{\odot}$
+indagate, ma poi abbandonate,  come possibili controparti teoriche
+dell'allora recente scoperta dei [[wp.it>Quasar]]. Stelle ultra massive, se
+si formano, percorrono peraltro in brevissimo tempo l'intero loro
+ciclo evolutivo e possono far parte dell'Universo osservabile al
+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'Universo a comporre galassie ed
+[[wp.it>Gruppi_e_ammassi_di_galassie|ammassi di galassie]],
+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 //piccola//, //intermedia//
+e //grande//.
+\\
+\\
+{{:c08:fig8_10.jpg?600}}
+\\
+** Fig. 8.10 ** Quadro riassuntivo della storia evolutiva
+delle strutture stellari.
+</WRAP>
+----
+~~DISQUS~~