Re: Limiti densità neutrino

From: Elio Fabri <fabri_at_df.unipi.it>
Date: Thu, 17 Jan 2002 11:07:53 +0100

Daniele Dado ha scritto:
> ...
> Per vedere se ho capito formulo un terzo caso:
> 3. se potessi arrestare le reazioni nucleari nella stella "calda" di
> cui al punto 1 continuando ad irradiare (o irraggiare?): gli
> elettroni che vengono a trovarsi ad energie inferiori a quelle di
> legame cominciano a ricombinarsi coi nuclei "lasciando lo spazio"
> (scusate il pessimo gioco di parole =:-) a quelli di energia
> superiore che possono cosi' raffreddarsi e legarsi a loro volta. In
> tal modo tutta l'Ef originaria viene irradiata (bella riserva!) e
> gradualmente la temperatura scende cosi' come la Ef (ipotizzando
> conservazione del volume della stella).
Non so se ho afferrato bene la tua idea, ma se si', direi che le cose
non stanno cosi'.
Per spiegartelo faccio un esempio ancora diverso.
Partiamo da un gas qualsiasi, per es. vapore di sodio. Puoi tenerlo allo
stato gassoso anche se molto freddo, purche' la densita' sia bassa.
Allora gli atomi stanno ciscuno per proprio conto, ciascuno coi suoi 11
elettroni legati al nucleo.
Ora aumenta la densita' (riducendo il volume): il gas condensa e si
forma un solido "metallico". Che vuol dire? Che a quella densita' un
elettrone per ciascun atomo si e' "liberato" dall'atomo ed e' andato a
formare un gas di Fermi che occupa l'intero spazio del solido. Questo
accade semplicemente perche' gli atomi sono troppo vicini per poter
avere livelli energetici indipendenti, ma si forma una "banda" di stati
che hanno carattere collettivo e come enrgie sono vicinissimi tra loro,
tanto da pter essere trattati come un continuo.
Detto sbrigativamente, l'energia di Fermi del gas di elettroni e'
dell'ordine dell'energia di ionizzazione.
Come vedi, la temperatura non c'entra niente: il fenomeno accade anche
allo zero assoluto.
Se fai crescere ancora la densita', la stessa cosa capita ad altri
elettroni piu' interni, fino al punto che tutti gli elettroni sono nel
gas collettivo e non ce ne sono piu' legati ai singoli atomi.

Questa e' la differenza fra una nana bianca e una stella "ordinaria":
nella seconda, gli atomi sono ionizzati perche' la temperatura e' alta,
mentre la densita' da sola non sarebbe sufficiente (salvo forse al
centro: dovrei fare qualche conto per dirlo). Nella nana bianca la
densita' e' molto piu' alta e succede quello che ho descritto prima,
anche se e' "fredda".
-- 
Elio Fabri
Dip. di Fisica "Enrico Fermi" - Univ. di Pisa
Sez. Astronomia e Astrofisica
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Received on Thu Jan 17 2002 - 11:07:53 CET

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