Qual è il limite di Eddington?
Il limite di Eddington, chiamato anche luminosità di Eddington, è il punto in cui la luminosità emessa da una stella o da una galassia attiva è così estrema che inizia a soffiare dagli strati esterni dell'oggetto. Fisicamente parlando, è la più grande luminosità che può passare attraverso un gas in equilibrio idrostatico, nel senso che una maggiore luminosità distrugge l'equilibrio. L'equilibrio idrostatico è la qualità che mantiene una stella rotonda e approssimativamente della stessa dimensione nel tempo.
Il limite di Eddington prende il nome dall'astrofisico britannico Sir Arthur Stanley Eddington, un contemporaneo di Einstein, famoso per aver confermato la teoria della relatività generale usando osservazioni eclissate. In una stella reale, il limite di Eddington è probabilmente raggiunto intorno a 120 masse solari, a quel punto una stella inizia a espellere il suo involucro attraverso un intenso vento solare. Le stelle Wolf-Rayet sono stelle enormi che mostrano effetti limite di Eddington, espellendo lo 0,001% della loro massa attraverso il vento solare all'anno.
Le reazioni nucleari nelle stelle sono spesso fortemente dipendenti dalla temperatura e dalla pressione nel nucleo. Nelle stelle più massicce, il nucleo è più caldo e più denso, causando un aumento del tasso di reazioni. Queste reazioni producono calore abbondante e, al di sopra del limite di Eddington, la pressione radiante verso l'esterno supera la forza di contrazione gravitazionale. Tuttavia, esistono diversi modelli per i quali il limite di massa di Eddington è precisamente, differendo di un fattore due. Non siamo sicuri se il limite di massa stellare osservato di ~ 150 masse solari sia un vero limite, o non abbiamo ancora trovato stelle più massicce.
Si pensa che nei primi anni dell'universo, circa 300 milioni di anni dopo il Big Bang, potessero formarsi stelle estremamente massicce contenenti diverse centinaia di masse solari. Questo perché queste stelle non avevano praticamente carbonio, azoto o ossigeno (solo idrogeno ed elio), sostanze che catalizzano reazioni di fusione dell'idrogeno, aumentando la luminosità di una stella. Queste prime stelle fondevano ancora l'idrogeno molto rapidamente e avevano una durata non superiore a un milione di anni.