Wenn ein Stern plötzlich fast seine gesamte gespeicherte Wärme verlieren würde, wäre er dann in der Lage, in seinen normalen Zustand zurückzukehren? [abgeschlossen]

Wenn man einem normalen Stern wie der Sonne plötzlich die gesamte Wärme entziehen würde, würden die Kernreaktionen aufhören, der Gasdruck würde auf Null fallen. Der Stern würde kollabieren, zunächst auf einer Zeitskala des freien Falls (etwa 1 Stunde für die Sonne).

Die freigesetzte Gravitationspotentialenergie würde zur Hälfte abgestrahlt und zur Hälfte in die Wiedererwärmung des Innenraums fließen. Die Temperatur würde schnell ansteigen, der Kollaps würde gestoppt, Kernreaktionen würden wieder aufgenommen, der Stern würde sich langsam wieder ausdehnen und ein thermisches und hydrostatisches Gleichgewicht sollte auf einer Kelvin-Helmholtz-Zeitskala (etwa 10 Millionen Jahre für die Sonne) wiederhergestellt werden.

Eine Möglichkeit, dies zu sehen, besteht darin, den aktuellen Wärmeinhalt eines Sterns mit seiner Fähigkeit zu vergleichen, durch Kernreaktionen neue Wärme zu erzeugen. etwa die Sonne als gleichförmige Kugel idealen Gases bei einer Durchschnittstemperatur von einigen Millionen Grad annähern. Der Wärmegehalt liegt bei ca$10^{41}$J. Die Sonne erzeugt so viel Energie in Kernreaktionen in nur 8 Millionen Jahren – was mit der Zeitskala zusammenfällt, um ein Gleichgewicht wiederherzustellen. Oder Sie könnten es mit der potenziellen Energie der Gravitation von ungefähr vergleichen$2\times 10^{41}$J. dh Es gibt genug potenzielle Gravitationsenergie, um die Sonne wieder aufzuheizen.

Allerdings wäre nicht alles eine Fortsetzung. Der Zusammenbruch und die Wiedererwärmung würden dem Stern ähneln, der seine Phase vor der Hauptsequenz wiederholt. Während dieser Phase wird der Stern vollständig konvektiv und so würde sich das Kernmaterial wieder vollständig mit dem Rest des Sterns vermischen. Dies hätte zur Folge, dass der Stern als neuer Hauptreihenstern des Nullalters verjüngt würde, jedoch mit einer etwas höheren Heliumhäufigkeit.