Studio dei processi di accelerazione radiativa negli interni stellari

La diffusione atomica è un meccanismo di trasporto microscopico che agisce all’interno delle stelle, dovuto alla competizione tra l’azione della gravità e quella delle accelerazioni radiative che agiscono sui singoli atomi e ioni. Mentre la gravità porta alla sedimentazione degli elementi, l’accelerazione radiativa li spinge verso la superficie a seguito dello scambio di momento tra queste particelle e i fotoni del campo di radiazione. Gli effetti della diffusione atomica sono particolarmente evidenti nelle abbondanze superficiali delle stelle di piccola massa dotate di un sottile strato convettivo superficiale, in cui si osservano gli accumuli degli elementi supportati dalle accelerazioni radiative alla base della zona convettiva. Per poter creare dei modelli di struttura stellare che siano in grado di rappresentare in modo realistico le variazioni delle abbondanze è necessario includere la diffusione atomica, implementando nei codici sia l’effetto della gravità che quello delle accelerazioni radiative. Gli obiettivi di questa tesi sono quindi offrire una panoramica del processo di diffusione atomica e descrivere le accelerazioni radiative, presentando quattro possibili metodi per determinarne i valori. Sono stati esaminati e confrontati alcuni modelli di stelle di tipo F che comprendono il gravitational settling, le accelerazioni radiative e i processi che si oppongono alla sedimentazione, parametrizzati da un turbulent mixing. Inoltre, per poter offrire una soluzione al problema degli elevati tempi di calcolo delle accelerazioni radiative, sono state analizzate l’applicazione di una parametrizzazione del turbulent mixing che ne rappresenta gli effetti sulle abbondanze escludendo il calcolo diretto, calibrata sull’evoluzione dell’abbondanza del Fe, e l’implementazione del metodo dell’approssimazione parametrica (SVP) per determinare i profili di evoluzione delle abbondanze superficiali. Ne è risultato che l'alternativa più efficiente è l'implementazione dell'SVP, che consente di eseguire i calcoli delle accelerazioni radiative in tempi brevi ottenendo risultati sufficientemente accurati.