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c08:strutture_deficienti_in_metalli_e_m_up

A8.5 Strutture deficienti in metalli e Mup

Le stelle, a parità di massa, al diminuire dei metalli risultano progressivamente “più calde”, alludendo con ciò alla predizione di maggiori temperature centrali. Ne segue, come discusso in altro punto, una corrispondente diminuzione della massa della RGT. Nel caso delle grandi masse, per Z$\le$ 0.002 ne segue anche una accelerazione della combustione dell'elio, il cui innesco avviene prima che la struttura raggiunga la sua traccia di Hayashi. E' facile comprendere come tale effetto scali con le masse: masse minori hanno temperature centrali minori e e saranno necessarie minori metallicità per innalzare sufficientemente le temperature e produrre l'innesco anticipato. In effetti la Fig. 8.22 mostra come scendendo a Z=10-4 anche le masse intermedie mostrano un simile comportamento. A metallicità ancora minori, piccole masse anticiperanno l'innesco dell'elio diminuendo progressivamente la luminosità del tip del Ramo delle Giganti.

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Fig. 8.22 Tracce evolutive per masse intermedie con metallicità Z=10-4

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Fig. 8.23 Evoluzione temporale dei nuclei convettivi in strutture con Z=10-10 e gli indicati valori delle masse. In ascissa la concentrazione di idrogeno al centro Xc

L'effetto della metallicità sul valore di M$_{up}$ è più complesso. L'innesco della combustione del Carbonio resta infatti collegato alle dimendioni del nucleo di CO e tali dimensioni risultano anche dal tipo di reazioni che hanno sorretto la fase di combustione dell'idrogeno. Diminuendo la metallicità a partire da valori solari, a parità di massa aumentano i nuclei convettivi e diminuisce corrispondentemente il valore di M$_{up}$. Al progressivo diminuire di Z inizia però ad essere progressivamente sfavorita la combustione CNO, che è all'origine dei nuclei convettivi, a favore della catena pp. Ciò riduce la dimensione dei nuclei convettivi, sfavorendo l'innesco del Carbonio ed innalzando nuovamente il valore di M$_{up}$.

Come caso limite, la Fig. 8.23 riporta la storia dei nuclei convettivi in strutture di masse intermedie e grandi con Z=10-10. In tutti i casi, la ricrescita della convezione nel corso della combustione centrale di idrogeno corrisponde all'intervento della reazione 3$\alpha$ con la conseguente produzione di Carbonio “fresco” che incentiva un passaggio verso la combustione CNO. Le conseguenze su M$_{up}$ sono mostrate in 8.24 : in strutture deficienti in metalli il valore di M$_{up}$ risale sensibilmente. Se a ciò corrispondesse anche una diminuzione della perdita di massa, forse masse intermedie delle prime popolazioni stellari potrebbero non terminare le loro vitsa come Nane Bianche di CO, ma subire la deflagrazione del Carbonio.

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Fig. 8.24 Andamento di M$_{up}$ al variare della metallicità.


c08/strutture_deficienti_in_metalli_e_m_up.txt · Ultima modifica: 03/10/2017 10:37 da marco