Чи існує межа, якою може бути гаряча зірка?

Я думаю, що розмір і маса не співвідносяться з температурою , але потім ці фактори знову сприяють внутрішньому тиску.

Мені хотілося б знати, чи є обмеження щодо нагрівання зірки і який механізм (-ів) може призвести до того, що зірка стає незвично гарячою .

Я також знаю, що негативна температура, що виникає в лазері, гарячіша за позитивну, і чи може зірка виробляти негативну температуру?

star temperature

— user6760
джерело

Ядро чи поверхня? Стабільний або під час колапсу? Я думаю, що під час краху та утворення нейтронних зірок ядро сягне понад трильйона градусів, але колись утворившись, Зоря Нейтрона остигає досить швидко.

— користувачLTK

Так, є межа. Якщо градієнт тиску випромінювання перевищує локальну густину, помножену на локальну гравітацію, то рівновага не можлива.

Тиск випромінювання залежить від четвертої сили температури. Отже, градієнт тиску випромінювання залежить від третьої сили температури, помноженої на градієнт температури.

Отже, для стійкості де - щільність, - локальна гравітація і - деяка сукупність фізичних констант, включаючи те, наскільки непрозорим є матеріал до випромінювання. Оскільки має бути градієнт температури у зірках (вони всередині спекотніші, ніж зовні), це фактично ставить верхню межу температури. Саме це встановлює верхню межу близько 60 000-70 000 К до температури поверхні наймасивніших зірок, в яких переважає тиск випромінювання.

T^{3} \frac{d T}{d r} \leq α ρ g,

$T^3 \frac{dT}{dr} \leq \alpha \rho g,$

ρ

$\rho$

g

$g$

α

$\alpha$

У регіонах більшої щільності або більшої сили тяжіння радіаційний тиск не є таким питанням, а температури можуть бути набагато вищими. Температура поверхні білих карликових зірок (висока щільність і сила тяжіння) може становити 100 000 К, поверхні нейтронних зірок можуть перевищувати мільйон К.

Звичайно, зоряні інтер'єри набагато щільніші і, отже, можуть бути набагато спекотнішими. Максимальні температури регулюються тим, наскільки швидко тепло може виноситися назовні випромінюванням або конвекцією. Найбільш високі температури K досягаються в центрах наднових руйнів ядер. Зазвичай ці температури недосяжні для зірки, тому що охолодження нейтрино може віднести енергію дуже ефективно. В останні секунди CCSn щільність стає достатньо високою, що нейтрино потрапляє в пастку, і тому гравітаційна потенціальна енергія, що вивільняється при руйнуванні, не може вільно вийти - отже, високі температури. $\sim 10^{11}$

Що стосується останньої частини вашого запитання, так, є астрофізичні мазери, знайдені в конвертах деяких зірок. Насосний механізм досі обговорюється. Температура яскравості таких мазерів може бути набагато вище, ніж усе, що обговорювалося вище.

— Роб Джеффріс
джерело

Згідно з "Зникаючою ложкою" , швидкість, з якою відбувається синтез в ядрі зірки, зменшується з температурою, тому, здавалося б, обмежує температуру у зірок, основним джерелом тепла яких є ядерний синтез. Коли зірки руйнуються і генерують тепло з перетвореної потенційної енергії, а не злиття, такі межі виходять у вікно, але для "стабільних" зірок я думаю, що вони будуть основним обмежуючим фактором.

— supercat

@supercat Я не знаю, що таке Зникаюча ложка , але це неправильно. Як ви можете судити з того факту, що масивні зірки з більш високою внутрішньою температурою на порядок більше світяться.

— Роб Джеффріс

@RobJeffries: Це книга. Це не говорить про те, що всі зірки мають однакову рівноважну температуру (вони явно не мають), але що при заданому рівні тиску швидкість плавлення знижується з температурою. Зірки, які є більш масивними, можуть досягати більш високих тисків і, таким чином, мати більш високі температури рівноваги, але для зірки, яка має певну кількість маси , температура, до якої може бути досягнуто плавлення, буде обмежена вищезгаданими відгуками.

— supercat

@supercat Отже, ви (або книга) говорите, що якщо константа, то в міру збільшення реакції синтезу зменшуються. Мені здається невірним. -залежності реакцій синтезу набагато крутіше , ніж залежність. Насправді центральна щільність і тиск зірок більшої маси основної послідовності нижчі . Обмежуючим фактором є тиск випромінювання в наймасивніших зірках. Центральні температури у менш масивних зірок нижчі, тому що вони не повинні бути такими високими.

ρ T

$\rho T$

T

$T$

T

$T$

ρ

$\rho$

— Роб Джеффріс

Я розумію, про що йдеться в книзі, що при заданому тиску підвищення температури зменшить щільність зоряної речовини настільки, щоб зменшити швидкість, з якою вона плавиться. Якщо підвищення температури не знижує швидкість синтезу, чому зірки могли б тривати мільйони років?

— supercat