Cos'è accrescimento di materia?

L'accrescimento di materia è il processo mediante il quale un oggetto celeste massiccio, come una stella di neutroni, un buco nero o una nana bianca, attrae e accumula materia circostante dal suo ambiente. Questo processo è fondamentale in molti contesti astrofisici, tra cui la formazione di stelle, l'evoluzione di sistemi binari e l'alimentazione di nuclei galattici attivi (AGN).

Il materiale attratto forma tipicamente un disco di accrescimento attorno all'oggetto centrale. Questo disco è un disco rotante di gas e polvere che si riscalda a causa dell'attrito viscoso mentre la materia spiraleggia verso l'interno.

Ecco alcuni aspetti chiave dell'accrescimento di materia:

• Disco di accrescimento: La struttura più comune in cui avviene l'accrescimento è un disco. Il gas nel disco perde momento angolare e spiraleggia verso l'interno, rilasciando energia sotto forma di calore e radiazione. La struttura e la temperatura del disco%20di%20accrescimento dipendono dalla massa dell'oggetto centrale e dal tasso di accrescimento.
• Meccanismi di trasporto del momento angolare: Perché la materia possa spiraleggiare verso l'interno, deve perdere momento angolare. I meccanismi che consentono questo trasporto sono complessi e includono:
  • Viscosità: La viscosità nel disco, spesso causata da turbolenza (come l'instabilità magneto-rotazionale o MRI), trasporta il momento angolare verso l'esterno.
  • Venti: I venti che si allontanano dal disco possono anche trasportare momento angolare.
• Emissione di Radiazione: Il riscaldamento del disco di accrescimento provoca l'emissione di radiazione su un ampio spettro elettromagnetico, dalle onde radio ai raggi X e gamma. L'intensità e lo spettro di questa radiazione forniscono informazioni cruciali sulle proprietà del disco e dell'oggetto centrale. Radiazione%20di%20Corpo%20Nero approssima bene lo spettro emesso, con le regioni interne più calde che emettono radiazione ad energia maggiore.
• Tasso di accrescimento: La velocità con cui la materia viene accumulata sull'oggetto centrale è un parametro fondamentale che determina la luminosità e il comportamento del sistema. Tassi di accrescimento più elevati portano a una maggiore luminosità. Il limite di Eddington stabilisce un limite superiore teorico al tasso di accrescimento. Il Limite%20di%20Eddington è un limite teorico alla luminosità di un oggetto celeste che accresce materia.
• Getto relativistico: In alcuni sistemi, una parte della materia accresciuta viene espulsa a velocità prossime a quella della luce sotto forma di getti. Questi getti sono comuni nei buchi neri e nelle stelle di neutroni e possono avere un impatto significativo sull'ambiente circostante.
• Applicazioni: L'accrescimento è un processo fondamentale in molti sistemi astrofisici, tra cui:
  • Formazione stellare: Le giovani stelle T Tauri accrescono materia da un disco circumstellare.
  • Sistemi binari: Le binarie a raggi X sono sistemi in cui una stella compatta (stella di neutroni o buco nero) accresce materia da una stella compagna.
  • Nuclei galattici attivi (AGN): I buchi neri supermassicci al centro delle galassie accrescono materia, producendo AGN estremamente luminosi.

Lo studio dell'accrescimento di materia è fondamentale per la nostra comprensione dell'evoluzione di stelle, galassie e dell'universo nel suo complesso.