Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: Esplosione di una stella

Mi potreste aiutare a capire il meccanismo di esplosione di una stella
che (a seconda della grandezza), diventa poi una stella di neutroni
oppure un buco nero ?
Ho letto che la stella durante la sua vita si comporta come un
termostato nel senso che la gravita' che tenderebbe a schiacciarla e'
compensata dalla pressione delle reazioni nucleari nel suo interno che
danno quindi una <spinta> verso l'esterno.
Ma poi quando il combustibile (idrogeno ed elio ) al suo interno si
esaurisce la pressione verso l'esterno diminuisce e la gravita' prende
il sopravvento schiacciando la stella . A questo punto date le enormi
pressioni si innescano altre fusioni e reazioni nucleari...
e questo non basta a riequilibrare il tutto ? come il termostato di
cui si parlava prima ? Perche' la stella esplode ? Una stella che
diventa un buco nero ha una attrazione gravitazionale immensa......che
<tira naturalmente verso l'interno, ma una esplosione e' un qualcosa
che espelle materia verso l'esterno, come puo' avvenire che questa
materia schizzi verso l'esterno , non dovrebbe essere trattenuta dalla
gravita' del buco nero ?
Nella partita tra esplosione verso l'esterno e gravita' del buco nero
quali sono le regole ?
La conclusione di quello che non capisco e' : sarebbe piu' chiaro se
non ci fosse nessuna esplosione, vince la gravita' e basta , la
materia non puo' esplodere-schizzare via perche' e' trattenuta dal
buco nero.
Samuele

 Samuele
 
 
-- 
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)


 
Il "Povh, Rith, Scholz - Particles and Nuclei (Springer 6ed, 2008)" se 
la *vende* cosi':
 
"[...] The heavier the fusing nuclei are, the greater is the Coulombic 
repulsion and so the temperature must then be higher for fusion to take 
place. Since the temperature is greatest at the centre and falls-off 
towards the surface, an onion-like stellar structure is formed. At the 
centre of the star iron is syn-thesised, towards the edges ever lighter 
elements are made. In the outermost layers the remnants of hydrogen and 
helium are burnt off.
The burning of the heavier nuclei takes place at ever shorter time 
scales, since the centre of the star needs to be ever hotter, but 
simultaneously the energy gained per nucleon-fusion decreases as the 
mass number increases (Fig. 2.4). The final phase, the fusion of silicon 
to form iron, lasts for only a matter of days [Be85]
The process of nuclear fusion in stars concludes with the formation of 
iron since iron has the largest binding energy per nucleon.
When the centre of the star is made of iron, there is no further source 
of energy available. There is neither radiative pressure nor thermal 
motion to withstand gravity. The star collapses. The outer material of 
the star collapses as if in free fall to the centre. Through this 
implosion the nuclear matter at the centre reaches a tremendous density 
and temperature which leads to an enormous explosion. The star emits at 
a stroke more energy than it has previously created in its entire life. 
This is called a supernova. The greater part of the stellar matter is 
then flung out into interstellar space and can later be used as building 
material for new stars. If the mass of the remaining stellar core is 
smaller than the mass of the sun, the star ends its life as a white 
dwarf. If it is between one and two solar masses a neutron star is born. 
The matter from still heavier remnants ends up as a black hole. [...]"
 
 
Tirando a indovinare, la parte piu' ostica del ragionamento e' 
probabilmente quella che afferma che il meccanismo di bilanciamento 
fusione-collasso funziona solo fino alla creazione del ferro. Detta 
brutalmente l'idea e' questa (o per lo meno come io l'ho capita 
studiando, poi qua nel newsgroup ci sono diverse persone molto in gamba 
che ti sapranno spiegare meglio): la fusione rilascia energia (dovrebbe 
suonarti naturale se la pensi come il passaggio di due elementi piu' 
leggeri dallo stato libero allo stato legato), questa energia e' 
l'energia di legame ed e' quella che bilancia il collasso.
Ora, c'e' una formula, detta "di Weizsacker", che graficata permette di 
ottenere una curva che in ascissa ha il numero di nucleoni, in ordinata 
l'energia di legame *per nucleone*: quindi mostra quanta energia si puo' 
ottenere tramite fusione. E' la Fig. 2.4 citata nel testo sopra.
Questo grafico teorico (che cmq ha tutto sommato un buon riscontro 
sperimentale) e' crescente passando dall'elio al ferro, e poi decresce: 
quindi dal ferro in poi la fusione non produce sufficiente energia di 
radiazione per bilanciare il collasso gravitazionale sempre maggiore.
 
Saluti
Andrea Barontini

 sperimentale) e' crescente passando dall'elio al ferro, e poi decresce:
 
prima inesattezza che mi sono accorto di aver scritto :-)
 
La formula e quindi il grafico di di Weizsacker non e' corretto 
definirli "teorici", perche' questo suggerirebbe la presenza di una 
modelizzazione che poi e' verificata sperimentalmente... in realta' la 
formula di W. deriva da un best-fit sui dati sperimentali di 
coefficienti che nella formula pesano vari contributi (coulombiani, 
geometrici, etc etc...)
 
Dovrebbe essere poco rilevante nell'economia del discorso che stavamo 
facendo, ma ho preferito rettificare per cercare di essere il piu' 
preciso possibile (condizione che raggiungo in modo altamente 
sub-ottimale purtroppo...)
 
Saluti
Andrea Barontini

 all'esplosione, sia piï¿œ quantitativa che qualitativa.
Invece ï¿œ qualitativa: il meccanismo ï¿œ completamente diverso.
Per es. una stella isolata puï¿œ diventare supernova, mentre le novae
sono sempre parti di sistemi binari, dove l'esplosione (questa sï¿œ
superficiale) deriva dall'apporto di materia catturata dalla compagna.
Controprova: la supernova ï¿œ un evento unico nella vita di una stella,
mentre le novae possono essere ricorrenti. Esistono esempi noti.
 
 
-- 
Elio Fabri


 
uhm, mi dici cose che leggo per la prima volta.
Pensa che mi ero fatto l'idea, leggendone e forse non 
capendone, che era solo una questione di massa come quelle 
che citi all'inizio come soglie critiche.
Ossia pensavo che le novae terminassero in nane bianche, le 
supernovae in pulsar (o buchi neri).
Piï¿œ tardi avevo anche letto qualcosa sulle ipernovae, ma non 
ricordo nulla, nemmeno se fossero fenomeni di singoli astri 
o meno.
 
Invece (per vedere se ho capito ora) : la fase di nova, 
potenzialmente ripetitiva, ï¿œ dovuta ad uno dei possibili 
spegnimenti vari e riaccensione con cambio di combustibile 
primario; mentre la supernova ï¿œ necessariamente solo 
l'ultimo botto, quello che lascia il relitto definitivo 
(nana, pulsar o bh) ?
O non ï¿œ nemmeno questo ?
ciao
CCCP
