Luminosita di Eddington

luminosità di Eddington

Limite superiore alla luminosità che può essere emessa da un corpo sferico in equilibrio idrostatico, per es. una stella, al di sopra del quale la pressione che la radiazione esercita sulla materia prevale sulla forza di gravità, rendendo il corpo instabile. Tale limite dipende dalla composizione chimica del gas e dalla distribuzione spettrale dell’energia emessa ed è raggiunto soltanto dagli oggetti più energetici dell’Universo (per es., i nuclei galattici attivi); soltanto le stelle più massive e luminose possono approssimarlo. La luminosità di Eddington è in taluni casi utilizzata per una stima della massa in gioco. Nei processi di accrescimento (per es., per cattura di materia da parte di una stella di neutroni), il limite alla luminosità che può essere emessa è dovuto al fatto che la pressione di radiazione ritarda la caduta di materia. I fotoni agiscono principalmente sugli elettroni, in quanto la sezione d’urto della diffusione è inversamente proporzionale al quadrato della massa delle particelle interagenti; gli elettroni trasmettono poi questa forza ai protoni tramite l’interazione elettrostatica. Viceversa, la forza gravitazionale agisce soprattutto sui protoni. La condizione di equilibrio tra le due forze determina il massimo flusso compatibile con l’accrescimento. Sotto determinate condizioni, le binarie X (costituite da una stella di neutroni o da un buco nero e da una stella normale) possono raggiungere il limite di Eddington. La stella di neutroni (o il buco nero) può catturare materia dalla sua compagna: quando ciò accade, la materia in caduta forma un disco di accrescimento in rotazione che, se molto caldo e luminoso, può superare il limite di Eddington. Se ciò avviene, il disco di accrescimento perde materia e rallenta il suo movimento, raffreddandosi e tornando sotto la luminosità limite. Anche durante la formazione delle stelle si può superare la luminosità di Eddington, se la stella diventa molto massiva e calda: in questo caso parte del suo materiale viene espulso sotto forma di vento stellare.

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