Lobo di Roche

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
Una rappresentazione 3D dell'energia potenziale di una stella binaria

In astronomia, il lobo di Roche è una regione di spazio attorno ad una stella che fa parte di un sistema binario, all'interno del quale il materiale orbitante è gravitazionalmente legato a questa stella. Il materiale esterno al lobo può invece cadere sull'altra stella. Questo succede quando la stella stessa si espande oltre il proprio lobo di Roche, e i suoi strati esterni finiscono per cadere sull'altra stella. Un lobo di Roche ha una forma somigliante a quella di una goccia, con la parte appuntita rivolta verso l'altra stella (il vertice è il punto L1 del sistema).

Si tratta di un concetto differente rispetto al limite di Roche, ovvero la distanza dalla sorgente di un campo gravitazionale a cui un oggetto tenuto insieme esclusivamente dalla gravità comincia a disgregarsi per effetto delle forze mareali. Sia il lobo di Roche che il limite di Roche debbono il loro nome all'astronomo francese Édouard Roche.

Dalla descrizione fornita segue che ogni sistema binario contiene due lobi di Roche, uno per ogni stella. Questi volumi sono definiti da una particolare superficie di uguale energia potenziale. Questa è calcolata in un sistema di riferimento che coruota con il sistema binario. Poiché questo sistema di riferimento è non-inerziale, il potenziale gravitazionale dovuto alle due masse delle stelle (che varia con l'inverso della distanza dal centro di ogni stella) deve essere sommato ad uno pseudo-potenziale che corrisponde alla forza centrifuga. Questo pseudo-potenziale è proporzionale al quadrato della distanza perpendicolare dall'asse di rotazione del sistema.

Vicino alle due stelle, le superfici equipotenziali sono approssimativamente sferiche e concentriche alla stella. Lontano dal sistema binario, sono approssimativamente ellissoidali ed elongate parallelamente all'asse che unisce le stelle. Una superficie equipotenziale critica incrocia sé stessa al centro di massa del sistema. Quest'ultima superficie definisce i due lobi di Roche.

Quando la materia si muove nel sistema, per esempio a causa di un trasferimento di massa, il moto relativo al sistema di riferimento coruotante subirà una forza di Coriolis. Quest'ultima non è derivabile dal modello del lobo di Roche perché è una forza non conservativa (cioè non rappresentabile da un potenziale scalare).

Quando un oggetto si estende oltre il suo lobo di Roche, il materiale che si trova al di fuori della superficie-limite può precipitare all'interno del lobo di Roche dell'altro corpo. Quest'effetto può autoalimentarsi, giacché una riduzione della massa implica un restringimento del lobo di Roche, e portare alla disgregazione dell'oggetto. La fuoriuscita di materiale dal lobo di Roche è coinvolta in una serie di fenomeni astronomici fra cui le stelle novae (stelle binarie composte da una gigante rossa ed una nana bianca, in cui si nota un flusso di materiale verso quest'ultima componente), stelle binarie X e pulsar millisecondo (pulsar superveloci).

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Astronomia Portale Astronomia: accedi alle voci di Wikipedia che trattano di astronomia e astrofisica