Как инертные гелиевые ядра в субгигантских звездах создают силу давления?

Я читаю о ветви субгигантов (SGB) и эволюции к ветви красных гигантов (RGB).

На SGB-звездах весь водород сгорел в гелий, в результате они имеют инертное гелиевое ядро. Ядро начинает сжиматься, и давление увеличивается, чтобы восстановить гидростатическое равновесие. мой вопрос, как? Нигде я не нашел объяснения причины повышения давления в активной зоне, поэтому попытался придумать свое; Я просто хочу знать, прав я или нет.

Из-за инертного ядра не вырабатывается энергия для противодействия гравитации, поэтому гравитация начинает брать верх, и ядро ​​сжимается. По той или иной причине давление ядра увеличивается, чтобы противостоять гравитации и восстанавливать гидростатическое равновесие. Это также вызывает повышение температуры ядра и перемещение водорода в тонкую оболочку, окружающую ядро, где он продолжает гореть.

Я понимаю, что вырождение наступает, когда звезда достигает RGB, а не совсем SGB. Мне трудно понять, откуда берется энергия для противодействия гравитации в ядре.

Горения водорода в оболочке должно быть достаточно, чтобы противодействовать силе тяжести, хотя еще может произойти сжатие. Однако давление вырождения может сыграть большую роль.
Но почему давление ядра увеличивается после того, как оно перестает сжигать водород?
Некоторая усадка все же есть, но не катастрофическая. Это может повысить давление (я верю, хотя и не уверен).
Ответ заключается в том, что давление увеличивается с плотностью. Не знаете, с чем вы боретесь здесь? Это верно для идеальных газов (закон Бойля) или для вырожденных газов. Фраза «энергия не вырабатывается для противодействия гравитации» бессмысленна, поскольку энергия и гравитация — это две совершенно разные вещи.
А, значит, по мере увеличения концентрации гелия в ядре плотность и давление увеличиваются. Кроме того, прошу прощения за небрежность в написании — энергия и гравитация — это действительно две разные вещи. Я хотел сказать, что если ядро ​​инертно, никакая сила не может противостоять гравитации, но она может. То, что я думаю, что я сделал здесь, упустило тот факт, что давление происходит от импульса атомов гелия, а инертность означает химически неактивный, не лишенный импульса - в случае химических веществ.

Ответы (1)

Не забывайте, что инертное ядро ​​все еще очень горячее, и ему не обязательно начинать остывать, потому что оно находится под горящей водородом оболочкой, которая выделяет тепло. Она начинает сжиматься позже, но это, вероятно, потому, что жидкость больше не может конфигурировать себя, чтобы поддерживать оболочку, не создавая немного большего давления, либо путем сжатия, либо дегенерации. Кроме того, для противодействия гравитации не нужно, чтобы вы производили энергию: вам нужно установить градиент давления.

Сказав все это, я хочу отметить, что вы затрагиваете то, что иногда называют проблемой красного гиганта . То есть в настоящее время точно не понятно, почему звезды или звездные модели так резко расширяются после того, как исчерпали водород в своих ядрах.

Это часто удивляет людей, поэтому позвольте мне объяснить немного подробнее. Проблема не в том, что отсутствует физика или мы недостаточно знаем о том, как устроены звезды внутри. Наши модели явно становятся красными гигантами примерно в то же время, когда их ядра становятся инертными, на границе ядра и оболочки возникает большой градиент средней молекулярной массы, горящая водород оболочка становится узкой и интенсивной, а оболочка становится конвективной. Но не ясно, кто из них (или какая комбинация) виноват.

Обычно я пытаюсь объяснить это, обращаясь к моделям чисто гелиевых звезд с массой менее 0,8 массы Солнца. В этом диапазоне звезды сжигают гелий в углерод на своего рода «гелиевой главной последовательности». Далее, как и в обычных звездах, горение гелия происходит в оболочке, а углеродно-кислородное ядро ​​остается инертным. Но звезды не расширяются! Они, конечно, становятся ярче, но и горячее , а не холоднее.

Насколько я знаю, на данный момент ответа нет. Многое было предложено за эти годы (и у меня есть свои собственные идеи), но ни одно из них не выдержало испытания временем. Остерегайтесь того, что вы читаете: мы знаем , что происходит, но я бы не стал доверять тому, что утверждает, что точно знает, почему это происходит.

Как инертные гелиевые ядра в субгигантских звездах создают силу давления?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v