Если мне дана начальная масса звезды, начальный состав (металличность) и ее текущий возраст, как мне рассчитать светимость звезды, текущую массу и радиус? Я хочу знать, как это сделать для любой звезды, от минимального размера в 0,08 массы Солнца, вплоть до звезд в 100-150 масс Солнца для личного проекта.
Я знаю, что есть уравнения, которые связывают эти вещи, но мой отчаянный гуглинг нашел только обрывки ответа, который я ищу. Кроме того, многие уравнения, которые я нашел, применимы только к звездам в пределах определенного диапазона масс (обычно вблизи Солнца). Я был бы очень признателен за рекомендации эксперта в этой области.
В астрономических исследованиях модели звезд рассчитываются с использованием больших пакетов программного обеспечения, которые решают набор дифференциальных уравнений, описывающих структуру звезды по мере ее эволюции, в основном из-за трансформирующих элементов ядерного синтеза, при ряде допущений. (Я как-то написал более подробный ответ об этом на Physics.SE .) Итак, я бы сказал, что первый вариант — найти и использовать одну из этих программ. Одним из самых простых в доступе и использовании является MESA , но существует множество других, хотя они часто не находятся в свободном доступе.
Другой вариант — использовать (возможно, путем интерполяции) большие таблицы моделей, созданных с использованием этих кодов. MESA используется для создания изохрон и звездных треков MESA , для которых пакет isochrones Python предоставляет интерфейс, но есть также база данных Dartmouth Stellar Evolution и сетка PARSEC , среди прочего. (Извиняюсь перед всеми сетками изохрон, которые я пропустил!)
Вы также можете попробовать свои силы с программой SSE , которая использует аналитическую подгонку к сетке моделей конца 1990-х годов. В то время как SSE реализует их, сами аналитические подборы описаны в Hurley, Pols & Tout (2000) .