Determinazione della massa in astrofisica

In astrofisica, la determinazione della massa degli oggetti celesti è una delle più difficili da effettuare. A volte si possono utilizzare metodi esatti in cui la massa viene ricavata dalle leggi fondamentali della fisica, altre volte è necessario utilizzare metodi basati su leggi empiriche, calibrate attraverso le osservazioni. La conoscenza di tale grandezza fisica permette lo studio del moto dei corpi, di ricavarne la densità, la struttura e predire l'evoluzione di oggetti come nubi di gas, pianeti, stelle, buchi neri o galassie, in quanto è una grandezza onnipresente nelle equazioni che usiamo per descrivere la natura. La lista di oggetti astrofisici e di metodi per ricavarne la massa sarebbe molto lunga ma, data la brevità richiesta da questo elaborato, gli argomenti toccati sono pochi e soggetti alle dovute approssimazioni. In questo elaborato si intende discutere, dopo aver definito brevemente la massa, alcuni metodi per la sua determinazione negli oggetti astrofisici. In particolare definire la massa di oggetti in interazione gravitazionale attraverso le leggi di Keplero, la massa delle stelle attraverso leggi empiriche come la relazione massa-luminosità, limiti di massa per nubi di gas attraverso il limite di Jeans, limiti di massa per stelle nane bianche attraverso il limite di Chandrasekhar e infine la massa delle galassie a spirale e ellittiche attraverso rispettivamente le curve di rotazione e il teorema del viriale.