Meccanismi di produzione dell'energia in astrofisica

Nel presente elaborato ci si propone di ripercorrere i meccanismi di produzione dell'energia che intervengono durante l'evoluzione stellare, in particolare la fusione nucleare. Si descrive inoltre l'accrescimento gravitazionale, che è il più efficiente processo noto. Nel Capitolo 1 si descrive il teorema del viriale, quindi l'equilibrio tra energia termica e gravitazionale, e le scale temporali con cui possono procedere gli stadi evolutivi. Nel Capitolo 2 ci si occupa delle reazioni termonucleari che durante la sequenza principale e negli stadi successivi compensano la forza di gravità impedendo il collasso del sistema. Vengono descritti nel dettaglio la fusione dell'idrogeno, con la catena protone-protone e il ciclo carbonio-azoto-ossigeno, e il processo 3-alpha per la fusione dell'elio. Nel Capitolo 3 si tratta brevemente il fenomeno delle supernovae e la loro classificazione. Nell'ultimo Capitolo si studia il caso dei quasar, la cui emissione deriva dall'accrescimento gravitazionale su un buco nero: questo è il meccanismo di produzione di energia più efficiente noto. Infine si ricava la definizione di luminosità di Eddington, un limite all'energia che un corpo celeste può emettere.