lobo di Roche

lobo di Roche

Regione di spazio che circonda ciascuna stella appartenente a un sistema binario, nella quale prevale il campo attrazionale della stella in essa contenuta. Ha grande importanza nell’evoluzione di un sistema binario, che può essere schematizzata attraverso il modello di Roche, dal nome del matematico francese Édouard-Albert Roche. Tale modello deriva dal problema circolare ristretto dei tre corpi e, nel caso di due stelle supposte di massa puntiforme, fornisce un limite superiore alle dimensioni raggiungibili da una stella a causa della presenza dell’altra. Si consideri un sistema di coordinate che ruoti solidalmente con la coppia di stelle M₁ (primaria) e M₂ (secondaria) di un sistema binario. Nel piano orbitale, le superfici equipotenziali del campo gravitazionale generato dalle due stelle che orbitano intorno al loro centro di massa C; tali superfici dividono lo spazio in regioni dove il movimento della materia delle stelle è permesso da quelle in cui è proibito. In alcuni punti, detti punti di Lagrange, il gradiente del potenziale di tale campo e, quindi, il campo medesimo si annullano; di questi punti, il più significativo è quello dove la forza attrattiva della stella più massiccia, M₁, è equilibrata dalla risultante della forza centrifuga e della forza attrattiva della secondaria; la superficie equipotenziale passante per questo punto (cui corrisponde una curva a forma di ‘8’), detta superficie di Roche, è la più interna tra le dette superfici equipotenziali e le due regioni da essa limitate sono i lobi di Roche. Se M₁ si espande sino a riempire il suo lobo di Roche, la sua materia può fluire verso l’altra stella, ed eventualmente abbandonare il sistema. Una seconda fase di trasferimento di materia si ha se M₂ si espande a sua volta fino a diventare una gigante rossa; in questo caso la materia fluisce in direzione inversa rispetto a prima, verso M₁, che è ormai diventata una nana bianca, una stella di neutroni o un buco nero. (Cl. C.)

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