Wie berechne ich angesichts der Masse, des Alters und der Zusammensetzung eines Sterns die restlichen Eigenschaften?

Wenn mir die Startmasse, die Startzusammensetzung (Metallizität) und das aktuelle Alter eines Sterns gegeben werden, wie berechne ich dann die Leuchtkraft, die aktuelle Masse und den Radius des Sterns? Ich möchte wissen, wie man das für jeden Stern macht, von der Mindestgröße von 0,08 Sonnenmassen bis hin zu Sternen mit 100-150 Sonnenmassen für ein persönliches Projekt.

Ich weiß, dass es Gleichungen gibt, die diese Dinge in Beziehung setzen, aber mein verzweifeltes Googeln hat nur Bruchstücke der gesuchten Antwort gefunden. Außerdem gelten viele der Gleichungen, die ich gefunden habe, nur für Sterne innerhalb eines bestimmten Massenbereichs (normalerweise in der Nähe der Sonne). Ich würde mich sehr über eine Anleitung durch einen Experten auf diesem Gebiet freuen.

Antworten (1)

In der Astronomieforschung werden Sternmodelle mit großen Softwarepaketen berechnet, die eine Reihe von Differentialgleichungen lösen, die die Struktur eines Sterns beschreiben, während er sich entwickelt, hauptsächlich aufgrund von Kernfusionstransformationselementen, unter einer Reihe von Annahmen. (Ich habe einmal eine ausführlichere Antwort dazu auf Physics.SE geschrieben .) Ich würde also sagen, die erste Option besteht darin, eines dieser Programme zu finden und zu betreiben. Eines der am einfachsten zugänglichen und zu verwendenden ist MESA , aber es gibt noch viele andere, obwohl sie oft nicht frei verfügbar sind.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, (wahrscheinlich durch Interpolation) große Tabellen von Modellen zu verwenden, die unter Verwendung dieser Codes erstellt wurden. MESA wird verwendet, um die MESA Isochrones und Stellar Tracks zu erstellen , für die das Isochrones-Python-Paket eine Schnittstelle bereitstellt, aber es gibt unter anderem auch die Dartmouth Stellar Evolution Database und das PARSEC- Grid. (Entschuldigung an alle isochronen Gitter, die ich übersehen habe!)

Sie können sich auch mit dem Programm SSE versuchen , das analytische Anpassungen an ein Raster von Modellen aus den späten 1990er Jahren verwendet. Während SSE sie implementiert, werden die analytischen Anpassungen selbst in Hurley, Pols & Tout (2000) beschrieben .