Wie erzeugen inerte Heliumkerne in Subriesensternen eine Druckkraft?

Ich lese über den Sub Giant Branch (SGB) und die Entwicklung zum Red Giant Branch (RGB).

Auf den SGB-Sternen ist der gesamte Wasserstoff zu Helium verbrannt, daher haben sie einen inerten Heliumkern. Der Kern beginnt sich zusammenzuziehen und der Druck steigt, um das hydrostatische Gleichgewicht wiederherzustellen. meine frage ist wie? Nirgendwo habe ich eine Erklärung für den Grund hinter dem Druckanstieg im Kern gefunden, also habe ich versucht, mir eine eigene zu überlegen; Ich möchte nur wissen, ob ich richtig oder falsch liege.

Aufgrund des trägen Kerns wird keine Energie gegen die Schwerkraft erzeugt, sodass die Schwerkraft zu übernehmen beginnt und der Kern sich zusammenzieht. Aus irgendeinem Grund steigt der Druck des Kerns, um der Schwerkraft entgegenzuwirken und das hydrostatische Gleichgewicht wiederzuerlangen. Dies führt auch dazu, dass die Temperatur des Kerns ansteigt und Wasserstoff in eine dünne Hülle um den Kern transportiert wird, wo er weiter brennt.

Ich verstehe, dass die Entartung einsetzt, wenn der Stern das RGB erreicht und nicht ganz das SGB. Es ist schwierig für mich zu verstehen, woher die Energie kommt, um der Schwerkraft im Kern entgegenzuwirken.

Die Wasserstoffverbrennung der Schale sollte ausreichen, um der Schwerkraft entgegenzuwirken, obwohl es immer noch zu einer Kontraktion kommen kann. Der Entartungsdruck kann jedoch eine große Rolle spielen.
Warum steigt der Druck des Kerns, nachdem er aufhört, Wasserstoff zu verbrennen?
Es gibt immer noch ein gewisses Schrumpfen, nur kein katastrophales Schrumpfen. Dies kann den Druck erhöhen (glaube ich, bin mir aber nicht sicher).
Die Antwort ist, dass der Druck mit der Dichte zunimmt. Sie sind sich nicht sicher, womit Sie hier zu kämpfen haben? Dies gilt für perfekte Gase (Gesetz von Boyle) oder für entartete Gase. Der Satz „gegen die Schwerkraft wird keine Energie erzeugt“ ist bedeutungslos, da Energie und Schwerkraft zwei völlig verschiedene Dinge sind.
Ah, also wenn die Heliumkonzentration im Kern zunimmt, nehmen die Dichte und der Druck zu. Entschuldigen Sie auch mein schlampiges Schreiben - Energie und Schwerkraft sind in der Tat zwei verschiedene Dinge. Ich wollte damit sagen, dass, wenn der Kern träge ist, keine Kraft der Schwerkraft entgegenwirken kann, aber sie kann es. Was ich hier meiner Meinung nach getan habe, ist die Tatsache übersehen zu haben, dass der Druck aus dem Impuls der Heliumatome kommt und inert bedeutet chemisch inaktiv, nicht ohne Impuls - im Fall von Chemikalien.

Antworten (1)

Vergessen Sie nicht, dass der inerte Kern noch sehr heiß ist und nicht unbedingt abkühlen muss, da er sich unter der wasserstoffverbrennenden Hülle befindet, die Wärme erzeugt. Es beginnt sich später zusammenzuziehen, aber das liegt wahrscheinlich daran, dass sich die Flüssigkeit nicht mehr so ​​konfigurieren kann, dass sie die Hülle stützt, ohne etwas mehr Druck zu erzeugen, entweder durch Kontraktion oder Degeneration. Um der Schwerkraft entgegenzuwirken, müssen Sie auch keine Energie erzeugen: Sie müssen einen Druckgradienten aufbauen.

Nach alledem möchte ich darauf hinweisen, dass Sie das ansprechen, was manchmal als das Problem des Roten Riesen bezeichnet wird . Das heißt, es ist derzeit nicht genau verstanden, warum sich Sterne oder Sternmodelle so drastisch ausdehnen, nachdem sie Wasserstoff in ihren Kernen verbraucht haben.

Das überrascht die Leute oft, also lassen Sie mich das etwas näher erläutern. Das Problem ist nicht, dass die Physik fehlt oder wir nicht genug darüber wissen, wie Sterne im Inneren funktionieren. Unsere Modelle werden eindeutig zu Roten Riesen, etwa zur gleichen Zeit, in der ihre Kerne träge werden, baut sich an der Kern-Hülle-Grenze ein großer mittlerer Molekulargewichtsgradient auf, die wasserstoffbrennende Hülle wird eng und intensiv und die Hülle wird konvektiv. Aber es ist nicht klar, welche davon (oder welche Kombination) schuld ist.

Normalerweise versuche ich dies zu erklären, indem ich mich Modellen reiner Heliumsterne zuwende, die weniger Masse als etwa 0,8 Sonnenmassen haben. In diesem Bereich verbrennen die Sterne auf einer Art „Helium-Hauptreihe“ Helium zu Kohlenstoff. Dann schreitet, wie bei gewöhnlichen Sternen, die Heliumverbrennung in einer Hülle fort, und der Kohlenstoff/Sauerstoff-Kern bleibt inert. Aber die Sterne dehnen sich nicht aus! Sie werden zwar heller, aber auch eher heißer als kühler.

Soweit ich weiß, gibt es derzeit keine Antwort. Viele wurden im Laufe der Jahre angeboten (und ich habe meine eigenen Ideen), aber keine hat sich bewährt. Passen Sie auf, was Sie lesen: Wir wissen, was passiert, aber ich würde niemandem vertrauen, der behauptet, genau zu wissen, warum es passiert.