Почему звезды главной последовательности более массивны, чем Солнце, менее плотны? например Вега, Спика и т.д.

Почему звезды главной последовательности, более массивные, чем Солнце, имеют меньшую плотность? например Вега, Спика и т.д.

Вам нужно быть яснее. Средняя плотность? Плотность ядра? Есть ли какой-либо источник, что это типично для более массивных звезд, или вы просто используете выборку из 2?
да, достаточно справедливо. Я имею в виду среднюю плотность среди наиболее часто цитируемых примеров звезд главной последовательности, где я заметил, что объем увеличивается намного быстрее, чем масса.

Ответы (1)

Звезды главной последовательности характеризуются тем, что их ядро ​​достаточно горячо, чтобы синтезировать водород, поэтому их ядро ​​имеет температуру не менее 10 миллионов К, а для более массивных может достигать 20 миллионов К (потому что они более светящиеся, поэтому их ядерная энергия fusion должен немного раскрутиться).

Способ, которым они разогревают свои ядра до температуры, достаточной для синтеза водорода, заключается в гравитационном сжатии, но более массивной звезде не нужно так сильно сжиматься, чтобы достичь необходимой температуры. Поскольку ему не нужно так сильно сокращаться, он имеет более низкую плотность.

Чтобы приблизительно увидеть масштаб, используйте теорему вириала, которая говорит, что энергия на частицу в ядре (приблизительно установленная потребностью в синтезе) составляет около грамм М м / р , куда М - масса звезды, а м это масса протона. Выражается через плотность р вместо радиуса р , это пропорционально М 2 3 р 1 3 . Следовательно, р падает, когда М поднимается.

Вы можете добавить, что это средняя плотность звезды, о которой мы говорим. Однако плотность не распределена равномерно по всей звезде, а довольно сильно варьируется от поверхности (где это может быть почти вакуум) до ядра.
Да, хороший момент. Мы делаем снимок, который говорит о том, что когда вы смотрите на звезды с более высокой массой, в основном меняется их общий масштаб — больший радиус, меньшая плотность и т. д., но внутренняя структура, например, то, как плотность уменьшается с радиусом на большей части звезды. , не сильно меняется - поэтому звезды выглядят одинаково, только в другом общем масштабе. Это только приближение, структура тоже немного меняется, потому что внешние зоны конвекции становятся тоньше, а ядро ​​вместо этого становится конвективным, но это детали.
Спасибо, Джеймс и Кен. по мере увеличения массы скорость синтеза также должна увеличиваться, чтобы уравновесить «давление» гравитационного сжатия. Я предполагаю, что для увеличения скорости синтеза необходимо увеличить температуру ядра и / или плотность. Что же тогда скрывается за средней плотностью звезд главной последовательности, уменьшающейся с массой?
Нет, у звезд с большей массой давление не увеличивается — их давление на самом деле ниже. Многие места ошибаются. Светимость определяет скорость слияния, а не наоборот, потому что слияние саморегулируется, чтобы соответствовать светимости, в гораздо большей степени, чем светимость саморегулируется, чтобы соответствовать слиянию. Плотность и давление должны быть ниже, потому что в противном случае более высокая масса приведет к слишком высокой температуре ядра и слишком большому плавлению.