Rote Zwerge können je nach Definition 2,5- bis 150-mal dichter sein als die Sonne.

Was ist die Ursache für diese Diskrepanz?

Sie geben keine Berechnungen an, also kann ich nur raten.

• Der Artikel stammt aus dem Jahr 1946 und wir sind in der Wissenschaft viel besser geworden.
• Wir schreiben das Jahr 1946 und der Informationsaustausch ist begrenzt. Kein Internet, kein Fernsehen und Ferngespräche sind teuer.
• Rote Zwerge sind schwierig zu beobachten und darin sind wir viel besser geworden.
• Ihre Hypothese ist, dass Rote Zwerge keinen Wasserstoff fusionieren, was falsch ist.

Edgeworths andere zeitgenössische Arbeiten könnten einen Einblick geben.

"Roter Zwerg"

Es gibt keine strenge Definition eines Roten Zwergs. Einige verwenden Sterne der Klasse M unterhalb einer bestimmten Temperatur und Masse. Andere beinhalten einige Sterne der Klasse K. Glücklicherweise geben sie eine Definition.

geringe Leuchtkraft (z. B. nicht mehr als ein Zehntel der Sonnenmasse), geringe Masse (z. B. nicht mehr als drei Viertel der Sonnenmasse) und hohe Dichte (vielleicht das 30- bis 100-fache der Sonnendichte).

Leuchtkraft und Masse sind grundsätzlich korrekt für die moderne Definition eines Roten Zwergs der M-Klasse, aber die Dichte des Roten Zwergs erstreckt sich über einen erheblich größeren Bereich von 2,5- bis 150-mal dichter . Trotzdem sind sie innerhalb der Reichweite.

Sie geben keine Begründung für ihre Dichteberechnungen. Als 1946 war es wahrscheinlich, dass ihre Massen- und Radiusberechnungen erheblich daneben lagen. Rote Zwerge, die so schwach sind, sind sehr schwer zu beobachten.

Rote Zwerge verschmelzen Wasserstoff

Bei Sternen der Hauptreihe scheint es notwendig, anzunehmen, dass die Rahmenbedingungen im Inneren des Sterns so sind, dass Konvektionsströme auftreten, die von ausreichender Bedeutung sind, um Wasserstoff in ausreichender Menge aus den äußeren Schichten zu transportieren der zentrale Kern...

Hauptreihensterne sind konvektiv , aber es ist kompliziert.

...obwohl dies nicht bedeutet, dass die Konvektionsströme groß genug sind, um der dominierende Faktor bei der Bestimmung der Temperaturverteilung zu sein.

Falsch. Je geringer die Masse, desto mehr ist die Konvektion der "dominierende Faktor" gegenüber der Strahlung.

...rote Zwerge enthalten wahrscheinlich einen normalen Anteil an Wasserstoff...

Richtig.

...aber dass die Konvektionsströme in diesen Sternen nie groß genug waren, um den Wasserstoff in ausreichenden Mengen von den äußeren Schichten zum zentralen Kern zu befördern...

Falsch. Je geringer die Masse, desto mehr Konvektion. Rote Zwerge mit geringer Masse sind vollständig konvektiv, ohne dass sich Helium im Kern ansammelt.

Wenn die Masse des Sterns weniger als [0,75 M☉] beträgt, erreicht der Wasserstoff, den der Stern enthält, niemals den Kern in ausreichender Menge, um den Prozess der Umwandlung von Wasserstoff in Helium einzuleiten und aufrechtzuerhalten, und das dynamische Gleichgewicht wird nur durch Kontraktion sichergestellt, die vergleichsweise beteiligt ist hohe Dichten.

Falsch. Rote Zwerge verschmelzen Wasserstoff. Was sie beschreiben, ist eher wie ein Brauner Zwerg .

Nach dieser Theorie sind die Roten Zwerge keine Sterne von hohem Alter, die ihre Substanz in einem ausschweifenden Leben verbraucht haben; sie sind einfach schwache Dinger, die nie in der Lage waren, die Brennstoffvorräte zu nutzen, die sie tatsächlich besitzen.

Rote Zwerge haben ein hohes Alter, aber sie sind keine größeren Sterne, die ihren Treibstoff verbraucht haben. Sie sind auch keine "schwächlichen Dinger", die keinen Wasserstoff fusionieren können. Sie sind massearme Sterne, die ihren Brennstoff sehr effizient nutzen und daher ein hohes Alter erreichen.

Mit einem falschen Modell erhalten sie falsche Antworten.

Dies ist ein kurzer Brief an Nature aus dem Jahr 1946, der keine quantitative Begründung der Dichteschätzung enthält

Während 1946 der Radius einiger der nächsten Roten Zwerge aus ihrer Leuchtkraft und Schwarzkörpertemperatur geschätzt werden konnte, gab es nur wenige Informationen über Massen.

Es gibt wenig mehr zu sagen. Moderne Modelle und Messungen von Massen und Radien in verdunkelnden Doppelsternen geben genauere Dichten.

Hydrostatisches Gleichgewicht in Kombination mit dem Virialsatz bedeutet, dass die Zentraltemperaturen von Sternen proportional sind$M/R$. Angesichts der steilen Temperaturabhängigkeit von Kernreaktionen ist die Massenabhängigkeit der Zentraltemperatur also schwach$M$ungefähr proportional ist$R$und so ist die Dichte proportional zu$M/R^3$, die proportional zu ist$M^{-2}$. Daher a$0.1$Ein Stern mit Sonnenmasse wäre wahrscheinlich etwa 100-mal so dicht wie die Sonne.