Materia degenere: fisica e applicazioni astrofisiche

La degenerazione rappresenta uno stato della materia, in condizioni estreme di temperatura e densità, nel quale per descrivere il comportamento delle particelle bisogna tenere conto di effetti quantistici. Col seguente elaborato si vuole fornire una panoramica generale sullo stato degenere della materia e le sue principali applicazioni in astrofisica. L’obiettivo di questa tesi di laurea è quello di fornire un’analisi del diverso comportameto di partcelle bosoniche e fermioniche in stato di degenereazione, portando poi l’attenzione su come tali aspetti si riflettano in strutture stellari come le nane bianche e le stelle di neutroni. La tesi è articolata su due capitoli: nel primo viene fornita un introduzione sulla fisica della materia degenere, enunciando il principio di esclusione di Pauli e descrivendo le distribuzioni di Fermi-Dirac e Bose-Einstein. Nel secondo capitolo viene mostrato come cambi la descrizione della pressione in ambiente degenere. Infine, sulla base di questi risultati, vengono trattati alcuni esempi astrofisici, in particolare si pone particolare attenzione a come la degenerazione caratterizzi il raggio e la massa di stelle come le nane bianche e le stelle di neutroni.