Unter der Annahme eines relativ gleichmäßigen Masse- und Radiusverhältnisses hätte ein Stern mit einer Sonnenmasse und einem Radius von 0,25 eine Dichte von 22,5003 g/cm³ oder etwa das 16-fache der Dichte unserer Sonne.
Es gibt jedoch offensichtlich eine Reihe von Dichten, die dieser große Rote Zwerg haben könnte. Einer der Hauptfaktoren ist seine Temperatur, wobei kühler eine höhere Dichte bedeutet.
Meine Frage ist dreigleisig: Was würde die Temperatur dieses großen Sterns erhöhen oder verringern, wie würde sich dies auf seine Dichte auswirken, und welche Faktoren außer der Temperatur würden die Dichte dieses Sterns erhöhen oder verringern?
Das „Theorem“ von Vogt-Russell besagt, dass die Struktur eines Sterns eindeutig durch seine Masse und die Verteilung chemischer Elemente in seinem Inneren bestimmt wird.
Um Ihre Frage zu beantworten, müssen Sie entscheiden, was Sie festhalten. Ein Stern einer bestimmten Masse und Zusammensetzung hat einen festen Radius. Wenn Sie die Masse erhöhen, vergrößern Sie den Radius. Wenn Sie die Masse fixieren und den Stern metallärmer machen, verringern Sie den Radius (aber nicht sehr viel für M-Zwerge).
Die Oberflächentemperatur wird durch die Leuchtkraft und den Radius bestimmt. Die Leuchtkraft wird von der zentralen Temperatur bestimmt. Eine Zunahme der Masse erhöht die zentrale Temperatur und erhöht die Leuchtkraft stark. Der Radius nimmt ebenfalls zu, jedoch nicht ausreichend, um dies zu kompensieren, sodass auch die Oberflächentemperatur ansteigt. Bei einer festen Masse wirkt sich eine Abnahme der Metallizität nicht stark auf die zentrale Temperatur oder Leuchtkraft aus, sodass ein abnehmender Radius bedeutet, dass die Oberflächentemperatur zunimmt.
Die grundlegende Antwort ist, dass die Gleichungen der Sternstruktur die Struktur des Sterns bestimmen und es eine Grenze gibt, wie viel Handbewegungen Sie ausführen können.
In den letzten Jahren wurde erkannt, dass das Vogt-Russell-Theorem nicht das Ende der Geschichte ist, insbesondere für M-Zwerge. Ihre Radien und Oberflächentemperaturen scheinen auch davon abzuhängen, wie schnell rotierend und magnetisch aktiv sie sind. Dies ist entweder auf die Unterdrückung des konvektiven Wärmeflusses durch innere Magnetfelder oder die Blockierung des Flusses durch Sternflecken an der Oberfläche zurückzuführen (z. B. Jackson et al. 2018 - Arbeit, an der ich beteiligt bin). Beide Effekte machen die Sterne größer und kühler bei einer festen Masse.
Für Hauptreihensterne gibt es nicht viel Auswahl. Wenn Sie Masse auswählen, wird der Rest bestimmt; Jede Variation, die Sie sehen, ist auf unterschiedliche Chemie zurückzuführen (also Fraktionen verschiedener Elemente).
Für die Hauptreihe geht man allgemein davon aus Und (und ebenso wird die Dichte für eine gegebene Masse angegeben). Das Hertzsprung-Russel-Diagramm ist Ausdruck dafür.
Alle Sterne, die nicht auf der Hauptreihe sind, seien es die Weißen Zwerge oder irgendwelche Riesen, sind aufgrund ihrer besonderen Chemie dort. Weiße Zwerge sind entartete stellare Reste, die langsam abkühlen. Die Riesen haben sich von der Hauptreihe weg entwickelt . Sie haben einige andere Fusionsprozesse als Wasserstoff, der in ihrem Kern brennt, so dass ihre Leuchtkraft viel größer ist als die von Wasserstoff-brennenden Sternen; Zumindest haben sie einen wasserstoffarmen und mit Helium angereicherten Kern und begannen mit der Verbrennung der Wasserstoffhülle.
Xi-K
ProfRob
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