Gibt es ein Element des Zufalls/Chaos in der Sternenentwicklung?

Da Sterne ein ideales Beispiel für makroskopische Objekte sind, wird ihre Entwicklung durch ihre anfängliche Masse und Metallizität bestimmt?

Gibt es nicht triviale, zufällige interne Prozesse, die die Entwicklung und das letztendliche Schicksal eines Sterns erheblich beeinflussen können? (Es ist ziemlich offensichtlich, dass das Einfangen eines anderen Sterns oder eines Braunen Zwergs ein externes, exogenes Ereignis ist.)

BEARBEITEN / Klarstellung: Ich suche nach Dingen, die die Lebensdauer eines Sterns über die von der Kernphysik / Schwerkraft vorgeschriebene "Norm" hinaus verkürzen / verlängern, seine Zusammensetzung und Oberflächentemperatur ändern können. Da fallen mir zuerst Sonneneruptionen/Erdbeben und andere Instabilitäten ein.

Was genau meinen wir mit „nicht trivial“? Dass überhaupt eine Fusion stattfindet, ist ein Quantenereignis mit Wahrscheinlichkeit nicht 1; es ist einfach lächerlich nahe an 1 durch die schiere Größe (Ihr (fast) "ideales makroskopisches Objekt"). Der Tod von Sternen (mit großer Masse) basiert auch auf Quantenereignissen mit Wahrscheinlichkeiten, die technisch gesehen nicht 1 sind (und sehr schnell sind), sodass es technisch möglich ist, dass ein Stern nicht so stirbt, wie er eigentlich durch reinen Zufall sterben sollte. Es ist einfach so unwahrscheinlich, dass es höchst unwahrscheinlich ist, dass es irgendwo im beobachtbaren Universum passiert. Ist das trivial?
@zibadawatimmy Ja, ich würde sagen, das sind gute Beispiele für triviale Definitionen. Selbst wenn Ihre Frage lautete: "Ist das wahrscheinlich jemals irgendwo im bekannten Universum passiert?" Die Antwort ist immer noch nein mit einem trivialen Grad an Unsicherheit. Trivial bedeutet Informationen, die von geringer Bedeutung oder Wert sind.
@zibadawatimmy Bist du bereit, darauf zu antworten? astronomy.stackexchange.com/questions/8472/…

Antworten (2)

Dies ist keine Antwort, die sich aus umfangreichem kosmologischen Wissen und Erfahrung ergibt, sondern aus einem intuitiven mathematischen Verständnis der Stochastik. Ich möchte darauf hinweisen, dass Sterne nicht den visuellen Eindruck von Stabilität oder einer vorhersagbaren Natur haben. Sie sind aufgewühlte, speiende Bälle aus nuklearem Plasma. Auf makroskopischer Ebene würde ich erwarten, dass Stabilität wie glattere Oberflächen oder gleichmäßige Aktivität aussieht. Jedes Objekt, das Sie als "ständig explodieren" oder sogar "in Flammen" oder insbesondere als "eine Kernreaktion durchlaufen" beschreiben könnten, würde ich normalerweise sagen, beinhaltet ein Element des Zufalls.

Die Flare- und CME-Aktivität unserer Sonne wird von einem etwa 11-jährigen Zyklus bestimmt. Aber es ist nicht gerade alt treu. Die Aktivität der Sonne folgt Mustern, aber es sind verrauschte Muster. Obwohl Sterne aus unserer Sicht das Abbild des Chaos sind, scheinen sie tatsächlich ziemlich vorhersehbar zu sein. Ein Grund ist, dass sie in einem Vakuum leben. Buchstäblich. Oder ganz in der Nähe eines Vakuums. Zumal Ihre Frage die Berücksichtigung äußerer Wechselwirkungen ausschließt, sprechen wir hier von Stars wie unserem, die meist von viel Nichts überragt werden. Wenn also Plasma mit weniger als der Fluchtgeschwindigkeit aus dem Stern ausbricht, wissen wir, dass dieses Plasma letztendlich direkt nach Hause zum Stern zurückkehrt. Es wird nicht auf ein anderes Objekt schmieren. Und der Goop von anderen Objekten wird nicht auf den Stern schmieren.

Zweitens ist die Zeitskala der Entwicklung eines Sterns enorm. Stellen Sie sich vor, Sie sehen sich einen Zeitrafferfilm unserer Sonne an, in dem jedes Bild des Films das durchschnittliche (mittlere) Erscheinungsbild der Sonne über 100 elfjährige Sonnenzyklen zeigt. Jetzt würden Sie etwas sehen, das ziemlich glatt und stabil aussieht. Und Sie könnten den ganzen Tag diesen Film mit einem stabil leuchtenden Ball sehen, ohne eine dramatische Veränderung zu sehen. (Unter der Annahme von 24 Bildern pro Sekunde würde Sie das Ansehen des Films den ganzen Tag durch 2,3 Milliarden Jahre des Lebens der Sonne führen.) Da die fragliche Zeitskala so lang ist, ist das Blubbern, Aufgewühlt und Explodieren, das wir auf unserer Zeitskala sehen, unergründlich unbedeutende Aussetzer in einem stabilen, vorhersagbaren Verbrennungsprozess.

Im Allgemeinen führt jedes stochastische (zufällige) Ereignis, das genügend oft auf die gleiche Weise (mit der gleichen Art von Zufälligkeit) reproduziert wird, zu stabilen, vorhersagbaren Ergebnissen. Ein Mann hat Sonnenkollektoren auf seinem Dach. Manche Tage sind sonnig, manche bewölkt. An manchen Tagen werden die Paneele vollständig mit Schnee bedeckt. Aber im Laufe eines Jahres können wir immer noch mit einer Genauigkeit von etwa 98 % vorhersagen, wie viel Strom seine Module produzieren werden, vorausgesetzt, es gibt keine äußeren Einflüsse, wie z. B. das Abbrennen eines Hauses.

Also ja, externe Wechselwirkungen ausgenommen, wenn Sie die Gesamtmasse und Zusammensetzung eines Sterns bei der Empfängnis kennen, ist es sinnvoll, dass das Chaos und der Lärm des atomaren Feuerballs einen Netto-Null-Effekt auf das Ergebnis haben würden.

Wenn Sie sich mit wirklich zufälligen Dingen befassen möchten, sollten Sie sich mit Quanten befassen. Die internen Prozesse innerhalb eines Sterns sind nicht zufällig, aber offensichtlich nicht nachweisbar. Einige andere Faktoren als Masse und Metallizität sind die Temperatur der ursprünglichen Staubwolke oder die Winkelgeschwindigkeit. Die Temperatur beeinflusst offensichtlich die Helligkeit, während die Winkelgeschwindigkeit die Schwerkraft beeinflusst. Ich bin kein Experte, aber ich würde annehmen, dass jede geringfügige Störung im Inneren des Sterns einen Schmetterlingseffekt verursachen und beispielsweise zu Sonneneruptionen führen könnte, sodass es im Durchschnitt Sterne geben würde, die mehr Masse verlieren würden als andere ohne besondere Merkmale Grund. Ich nehme an, es gäbe auch andere Faktoren, die mit komplizierterer Physik zusammenhängen.

Richtig, aber ändert das den Lauf der Sternentwicklung? Deer Hunter sagte „erhebliche Auswirkungen“.
Nun, ich würde annehmen, dass Temperatur und Winkelkinematik tatsächlich eine große Rolle spielen, aber andererseits sind diese Phänomene nicht zufällig. Die geringfügigen Schwankungen können dem Zufall zugeschrieben werden, aber sie können keine große Variation verursachen. Ich denke, es hängt von der eigenen Definition von "erheblich" ab.