Degenerazione:
* In materia normale, gli elettroni occupano livelli di energia diversi. Tuttavia, in una nana bianca, l'immensa pressione dagli elettroni delle forze di gravità negli stati energetici più bassi possibili. Ciò significa che tutti i livelli di energia disponibili al di sotto di un certo punto sono completamente riempiti.
* Questo riempimento dei livelli di energia è ciò che chiamiamo "degenerazione". È come un ascensore confezionato in cui nessuno può più muoversi.
Degenerazione dell'elettrone:
* Questa degenerazione si riferisce specificamente agli elettroni che si trovano in questo stato estremamente denso e stretto. Sono essenzialmente congelati nei loro livelli di energia più bassi, incapaci di muoversi ulteriormente.
* Il principio di esclusione di Pauli impone che non ci sono due elettroni possono occupare lo stesso stato quantico, quindi invece di crollare ulteriormente sotto l'intensa pressione gravitazionale, gli elettroni resistono alla compressione. Questa resistenza crea la pressione esteriore che equilibra la gravità e impedisce al crollo del nano bianco in un buco nero.
Perché è importante nei nani bianchi:
* Stabilità: La pressione di degenerazione dell'elettrone è ciò che supporta un nano bianco. Senza di essa, la stella crollerebbe ulteriormente sotto la sua gravità.
* dimensione e massa: La pressione di degenerazione dipende dalla densità degli elettroni. Ciò significa che le dimensioni di un nano bianco sono determinate dalla sua massa. Più il nano bianco è massiccio, più piccolo sarà, poiché la gravità è più forte e gli elettroni devono essere imballati ancora più stretti.
* Limite Chandrasekhar: C'è una massa massima che un nano bianco può avere, noto come limite Chandrasekhar (circa 1,4 volte la massa del sole). Se un nano bianco supera questo limite, la pressione di degenerazione non può più resistere alla gravità e la stella crollerà in una stella di neutroni o in un buco nero.
In sintesi:
Un gas degenerato di elettroni è la chiave per comprendere la struttura e la stabilità delle stelle nane bianche. È uno stato di materia unico creato dall'estrema pressione all'interno di questi resti stellari, ed è ciò che impedisce loro di collassare ulteriormente.
