Как выглядит звезда главной последовательности порядка величины?

Я ищу очень грубый, по порядку величины подход к основной последовательности.

Я имею в виду, что у меня сферически-симметричное распределение водорода. Я ищу, чтобы получить грубое приближение для плотности р ( р ) , температура Т ( р ) , и давление п ( р ) учитывая общую массу М .

Для этого мне нужно уравнение состояния. Затем мне нужно приближение для скорости синтеза, которое я могу сбалансировать с потерями тепла из-за излучения (для чего я могу использовать Стефана-Больцмана).

Итак, как я могу бросить это в предварительный расчет, который говорит мне, что, например, звезды с солнечной массой должны жить ~ 10 ^ 10 лет, не прибегая к каким-то дифференциальным уравнениям?

Ответы (1)

Чтобы получить оценку порядка величины, вы можете просто использовать общую массу М и светимость л звезды и предположения о вашем процессе синтеза. Звезды главной последовательности сливают водород с гелием через протон-протонную цепь , которая преобразует 0,7% массы в энергию. Таким образом, предполагаемое время жизни звезды будет просто: 0,007 М с 2 л ( с это скорость света). Например, у солнца будет жизнь ~ 10 11 лет, но это при условии, что весь водород превращается в гелий через протон-протонную цепь.

Учитывая масштабирование наблюдений за Солнцем, вы можете использовать соотношение массы и светимости для оценки времени жизни других звезд главной последовательности.

Но это принимает светимость как предположение!
Вы получаете яркость, л , из Т ( р ) и применяя закон Стефана-Больцмана ( л знак равно 4 π р 2 о Т е ф ф 4 ). Т е ф ф будет просто температура на поверхности вашего водородного шара. (Это энергия, которую вы излучаете.)