Dlaczego ślad stopnia subgantycznego jest prawie poziomy na diagramie HR?

Stwierdza się, że:

Po głównej sekwencji, gdy fuzja słabnie lub zatrzymuje się w rdzeniu, promieniowanie zewnętrzne osłabia. Rdzeń helu kurczy się i nagrzewa. Energia grawitacyjna jest ponownie przekształcana w energię cieplną!

Gwiazda wydaje się powoli schładzać i ulegnie niewielkiemu wzrostowi jasności. Podczas tej fazy ścieżka, którą podąży gwiazda na diagramie HR, jest prawie pozioma na prawo od swojej pozycji w Sekwencji Głównej. Gwiazdy w tej fazie są zwykle nazywane subgantami.

Ale nadal nie rozumiem.

star red-giant

— velut luna
źródło

Odpowiedzi:

Zastąpię poprzednią odpowiedź, aby skupić się na gałęzi „subganckiej” przed czerwonym olbrzymem, a nie na sekwencji pre-main lub „poziomej gałęzi” fuzji rdzenia helu. Są inne czasy, kiedy jasność jest stała, ale to pytanie dotyczy subgantycznej gałęzi, której wcześniej mi brakowało.

Powód, dla którego jasność jest prawie stała na gałęzi subgantycznej, jest związany z „relacją masy do jasności” gwiazd przed i głównej sekwencji. Jest to spowodowane dyfuzją radiacyjną i sposobem, w jaki prowadzi ona do jasności zależnej tylko od masy dla danej kompozycji. Jeśli porównasz to do ścieżek poprzedzających sekwencję główną, powinieneś zauważyć, że podżegacze mniej więcej przypominają poprzednią ewolucję, tylko z nieco wyższą jasnością, ponieważ wiele elektronów zostało połkniętych w neutrony, zmniejszając nieprzezroczystość i zwiększając wszystko ważna szybkość dyfuzji radiacyjnej. Zasadniczo jest to tylko zdominowana przez hel relacja masy do jasności, zamiast zdominowana przez wodór, ponieważ promień wzrasta ze względu na szczegóły ewolucji wnętrza.

Powodem, dla którego jasność ostatecznie rośnie gwałtownie na gałęzi czerwonego olbrzyma, jest to, że gdy zdegenerowany rdzeń zaczyna budować się w masie, zaczyna kontrolować temperaturę obszaru łączenia, a to znacznie zmienia wewnętrzną strukturę w sposób, który pozwala wyjaśnić czerwone olbrzymy .

— Ken G.
źródło

Najwyraźniej ktoś, kto niewiele wie o ewolucji gwiezdnej, umieścił -1, ale możesz być pewien, że moja odpowiedź jest poprawna. Ciekawym faktem na temat stosunku masy do jasności jest to, że jest on niezależny od promienia, który jest podstawowym elementem kombinacji wewnętrznej zawartości światła pomnożonej przez szybkość rozproszenia. Dlatego właśnie jasność nie zmienia się wraz ze zmianą promienia, ale zmienia się temperatura powierzchni.

— Ken G

Może myśleli, że wydaje ci się, że mówisz, że „nie ma ważnego stopienia się skorupy” podczas fazy podżegacza? Pomyślałbym również, że wielu, jeśli nie większość podżegaczy, ma koperty konwekcyjne.

— Rob Jeffries

Odnoszę się do znaczenia fuzji powłok w ustalaniu jasności gwiazdy. To już jest oczywiste z pytania, że w ustawieniu jasności gwiazdy nie ma istotnego stopienia się powłoki - jasność nie zmienia się, gdy stopienie zmienia się z połączenia rdzenia na połączenie rdzenia! Co może uczynić to bardziej oczywistym? Stąd pytanie. Jeśli chodzi o koperty konwekcyjne, jest to wyjaśnione, dlaczego temperatura powierzchni gwiazdy spada, ale najwyraźniej ma niewiele wspólnego z jasnością. Wystarczy spojrzeć na tor.

— Ken G

$L = c r^2 T^4$

Dzieje się tak z powodu wyczerpania H w rdzeniu:

Zubożenie H w rdzeniu -> skurcz rdzenia -> zwiększenie temperatury rdzenia + rozpoczęcie fuzji H w obwiedni (na wykresie HR gwiazda idzie w górę) -> w celu utrzymania równowagi od wstrzyknięcia energii fuzji H w obwiedni, obwiednia rozszerza się i chłodzi (przesuwa się poziomo w prawo na wykresie HR) -> ...

— Kornpob Bhirombhakdi
źródło

Nie wyjaśnia, dlaczego jasność jest prawie stała.

— Rob Jeffries

„rosnący promień i malejąca temperatura”

— Kornpob Bhirombhakdi,

Jasność jest prawie stała, ponieważ jest ustalana przez dyfuzję promieniowania, a naturą dyfuzji promieniowania (dla stałej nieprzezroczystości) jest wytwarzanie jasności, która zależy tylko od masy, a nie od promienia. To jest „stosunek masy do jasności”. Pytanie może zostać przeformułowane: „dlaczego ludzie uważają, że stosunek masy do jasności zachowuje się tylko w głównej sekwencji, skoro ścieżki pokazują, że zachowuje ona także sekwencję przed- i następną?” Odpowiedź: ponieważ nie zwracają uwagi.

— Ken G

Jakieś odniesienia do relacji ML dla stwardnienia rozsianego przed / po stwardnieniu rozsianym? Mogę nie wiedzieć o czymś nowym.

— Kornpob Bhirombhakdi

Dlaczego potrzebowałbyś referencji do relacji ML po stwardnieniu rozsianym, skoro całe pytanie tutaj brzmi, dlaczego relacja ML nadal obowiązuje dla podżegaczy? To pytanie jest zadawane, pytanie nie dotyczy tego, czy relacja ML nadal utrzymuje się, tylko dlaczego nadal istnieje. I to jest odpowiedź.

— Ken G