Teorema del viriale e applicazioni astrofisiche

In questa trattazione si è andati a presentare il noto teorema del viriale e alcune sue importanti applicazioni, in particolare di carattere astrofisico. Nella prima parte si è discusso della derivazione teorica del problema, ponendo particolare attenzione al legame con gli studi tipici della dinamica stellare, introducendo quindi il problema degli N corpi, il concetto di tempo di rilassamento e tutte le approssimazioni associate. In particolare si è discusso di sistemi autogravitanti e di sistemi collisionali e non, e del loro legame con i fluidi cosiddetti ordinari. Si è introdotta, poi, la CBE, presentandone tanto i vantaggi quanto i limiti e come superarli: si è parlato, a tal proposito, del metodo dei momenti, da cui si è arrivati alle equazioni di Jeans. Si è, infine, presentato il problema del teorema del viriale in media temporale. Nella seconda parte si sono, invece, descritte una serie di importanti applicazioni del teorema stesso: si è parlato, innanzitutto, di sistemi autogravitanti e si è descritto il piano viriale. Si è poi discusso brevemente dei sistemi a calore specifico negativo e del fenomeno dell'evaporazione gravitazionale per gli ammassi. Si è presentato anche l'interessante problema, posto da Jeans, dell'instabilità gravitazionale dei sistemi e si è discusso, ancora, della struttura morfologica delle galassie ellittiche. Si è anche parlato della frequenza delle pulsazioni radiali per una sfera di gas e del caso particolare delle implicazioni del teorema del viriale in presenza di un campo magnetico, sottolineando l'importanza del contributo di Fermi e Chandrasekhar in questo ambito, per poi concludere con una breve descrizione degli effetti della compresenza di campo magnetico e raggi cosmici. Data la vastità degli argomenti, per questioni di spazio talvolta si sono omesse importanti dimostrazioni o passaggi matematici, a cui, però, si è fatto riferimento nelle note in fondo, con i rimandi ai testi consultati.