Le principali reazioni di fusione termonucleare negli interni stellari

La produzione di energia nell’universo è dovuta in larga parte dalle reazioni di fusione termonucleare che avvengono all’interno delle stelle. Lo studio di questi processi è dunque fondamentale per la costruzione di modelli di evoluzione stellare, che a loro volta sono fondamentali per l’interpretazione fisica delle proprietà osservative delle galassie che popolano il nostro universo. Questa tesi fornisce un quadro generale per l’analisi dei processi di bruciamento di idrogeno ed elio, che rappresentano le principali fonti energetiche delle stelle. Si è introdotto l’argomento attraverso una trattazione dei fondamenti di fisica nucleare e subnucleare necessari per la materia, descrivendo il potenziale nucleare e ricavando le espressioni per i tassi di produzione energetica per i principali tipi di reazione che avvengono nelle stelle. Si sono poi studiati gli specifici processi di fusione di idrogeno attraverso le catene protone-protone e i cicli CNO, e di elio attraverso la catena 3α, mostrando la dipendenza della produzione energetica dalla temperatura degli interni stellari. Si sono in seguito discusse brevemente le principali fasi evolutive in cui le stelle producono energia attraverso queste reazioni, o nel nucleo, in sottili strati adiacenti ad esso: la Sequenza Principale, il Ramo delle Sub-Giganti (o Herzsprung Gap), il Ramo delle Giganti Rosse, il Ramo Orizzontale e il Ramo Asintotico delle Giganti.