Könnte Neutronenfluss von einem heißeren Primärstern / einen Braunen Zwerg am Brennen halten?

Braune Zwerge sind die kleinste Klasse von Sternen mit der 13- bis 80-fachen Masse des Jupiters, 0,01-0,08 Sonnenmassen; Es wird angenommen, dass sie nur deshalb Sterne sind, weil Fusionsreaktionen, an denen die schweren Isotope von Wasserstoff, Deuterium und Tritium , beteiligt sind, bei viel niedrigeren Temperaturen und Drücken möglich sind als die Proton-Proton-Fusion ihrer schwereren Cousins, der Roten Zwerge . Braune Zwerge gelten folglich als ziemlich kurzlebig und verbrennen ihre schweren Isotope in 100 Millionen Jahren oder weniger, bevor sie erkalten.

Deuterium und Tritium können sich durch Neutroneneinfang bilden , aber Wasserstoff und Deuterium haben beide kleine Neutroneneinfangquerschnitte, was das Ereignis unter normalen Umständen unwahrscheinlich macht.

Nun die Frage, könnten heißere wahre Sterne in Mehrsternsystemen mit massearmen Zwergkandidaten genügend Neutronenfluss erzeugen und einfangen, um einen merklichen Unterschied in der Lebensdauer ihrer Braunen Zwerggefährten zu bewirken?

Ich möchte, dass die Antworten den Temperatur- / Flussbereich bekannter Sterne berücksichtigen und eine enge Umlaufbahn ähnlich der von 51 Pegasi b für den Kandidaten des Braunen Zwergs annehmen.

Wie viele Neutronen verlassen den Stern? Sie sind elektrisch neutral, was ist der Mechanismus ihrer Flucht? Hoch genug thermische Geschwindigkeit?
@RadovanGarabík Das würde eher von der Größe und Temperatur des betreffenden Sterns abhängen. Alle Sterne haben einen Neutronenfluss, aber ich bin mir nicht sicher über die genauen Größenordnungen oder beteiligten Mechanismen.
Braune Zwerge bleiben warm, sie werden nur durch die Schwerkraft angetrieben, nicht durch Fusion. Die Schwerkraft kann einen Braunen Zwerg warm genug halten, um lange zu leuchten, und setzt viel mehr Energie frei als die Deuteriumfusion.

Antworten (2)

Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass die beiden Sterne nahe genug beieinander liegen, damit ein erheblicher Teil der Neutronen die Lücke überqueren kann? Denken Sie daran, dass ein freies Neutron eine ziemlich kurze Halbwertszeit von 10 Minuten hat und dass der Zielstern einen kleinen Teil des Himmelsbogens überspannt, die extreme Mehrheit der Teilchen würde einfach verfehlen.

Welche Art von Stern gibt überhaupt signifikante Mengen an Neutronen ab? Der Stern müsste direkt an der Oberfläche fusionieren oder spalten, in der Praxis bedeutet dies lokalisierte, seltene Ereignisse wie große Sonneneruptionen.

Der Braune Zwerg erhält also einen winzigen Bruchteil der vom größeren Stern erzeugten Neutronen,
und diese Neutronen werden nur durch einen winzigen Bruchteil der Reaktionen auf dem Mutterstern erzeugt,
und viele dieser Neutronen zerfallen, während sie den Raum zwischen den Sternen durchqueren.

Der Braune Zwerg wird in der Tat einen Energieschub in schmelzbaren Materialien durch den Neutronenfluss des größeren Sterns erhalten, aber es ist ein winziger Bruchteil eines winzigen Bruchteils eines Bruchteils der gesamten Energieabgabe des größeren Sterns.

Die direkte photonische Beleuchtung wird um viele Größenordnungen relevanter sein.

Ich habe einen Abstandsparameter für die beiden Körper eingestellt, 0,052 AU pro 51 Pegasi. "Die direkte photonische Beleuchtung wird um viele Größenordnungen relevanter sein." Das heißt, die direkte Photonenstrahlung kann / wird den vielleicht einen Braunen Zwerg mehr erwärmen, als er sich selbst erwärmt?
@Ash Mehr Wärme als der Braune Zwerg selbst produziert ... vielleicht. Das hängt von vielen Faktoren ab. Mehr als eine Erwärmung im Braunen Zwerg durch Neutronenanreicherung seines Wasserstoffs und Heliums, absolut.

Scheint unwahrscheinlich, denn was auch immer eingefangen wird, würde in der Atmosphäre des Braunen Zwergs im Vergleich zu der vergleichsweise winzigen Fusionsregion wahrscheinlich hoch sein.

Angesichts der Art und Weise, wie die Atomdichte des Sterns mit der Tiefe zunimmt, bin ich mir nicht sicher, ob dies tatsächlich folgt. Die Fangchancen sind sehr gering und steigen mit der Tiefe.
@Ash das ist richtig. Neutronenenergie wird die Tiefe definieren, aber sie wird weit vor der reaktiven Zone liegen. Im Allgemeinen hilft die Anreicherung mit schweren Isotopen (wenn es passiert), da Zwerge konvektive Prozesse haben, die schwerere Sterne nicht haben. Schauen Sie sich (vielleicht) Wiki/Muon-catalyzed_fusion an. Die Erzeugung von Myonen durch einen Stern in ausreichender Menge usw. kann in diesem Fall das größte q sein, muss aber nicht unbedingt zu tief eindringen
Braune Zwerge sind auch vollständig konvektiv, sodass alles in der oberen Atmosphäre auf Fusionstiefe gelangt.
@Ash Nicht nur braune Zwerge - alle kleinen Sterne sind vollständig konvektiv.
@LorenPechtel Wenn Sie mit klein braune und rote Zwergsterne meinen, dann ja, aber Sol ist ein gelber Zwerg, winzig im Vergleich zu vielen Sternen in unserer Galaxie und nicht konvektiv.
Könnte Neutronenfluss von einem heißeren Primärstern / einen Braunen Zwerg am Brennen halten?
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