Як змінюються зоряні температури?


13

Температура поверхні Сонця (фотосфери) знаходиться між 4500 ° - 6000 ° Кельвіна. Всередині ядра знаходиться близько 15,7 мільйонів градусів Кельвіна.

В інших типах зірок (нейтронних зірок, білих гномів тощо) яка температура цих областей (хоча у багатьох немає цих самих шарів) і як їх порівняти з температурами сонця?

Відповіді:


6

Це питання складається з двох частин:

Температури поверхні

Дуже корисна діаграма , яка показує температуру поверхні, а також дає температуру будь-якої зірки ви можете спостерігати це Herzsprung-Russell Diagram, це один з le.ac.uk .

введіть тут опис зображення

Як бачите, жовтий колір нашого власного сонця розміщує його від 4,5 кКлвін до 6 кКелвін, як зазначено у питанні. Ця температура знижується до нижнього кінця середньої. Основна послідовність, де перебуває більшість зірок, перевищує 20 кКелвін, а є кілька до 40 кКелвінської області - вони не показані тут, оскільки вони набагато рідше.

Білі гноми трохи гарячіші за наше сонце - між 6 кКелвіном і 10 кКелвіном.

Нейтронні зірки далеко не від основної послідовності - молоді можуть бути більше 1 МКелвіна!

Основна температура:

Внутрішні температури ядра залежать від маси зірки. На нашому сонці енергія надходить через механізм протоно-протонного ланцюга, який налічується приблизно до 20 МКельвінів, тоді як більш масивні зірки можуть використовувати цикл Карбон-Нітроген-Кисень - що відбувається приблизно від 15 МКельвінів вгору.

Відмінності в основному полягають у різниці конвекції та випромінювання - цей витяг зі сторінки "Основна послідовність" Вікіпедії описує це детально:

Оскільки різниця температур між ядром та поверхнею, або фотосферою, енергія транспортується назовні за допомогою випромінювання та конвекції. Радіаційна зона, де енергія транспортується випромінюванням, стабільна проти конвекції, і плазму дуже мало. Навпаки, в зоні конвекції енергія транспортується об'ємним рухом плазми, при цьому гарячий матеріал піднімається і холодніший матеріал спадає. Конвекція - це більш ефективний режим передачі енергії, ніж випромінювання, але він відбуватиметься лише за умов, що створюють крутий градієнт температури. У масивних зірок (понад 10 мас Сонячної енергії) швидкість вироблення енергії за циклом CNO дуже чутлива до температури, тому синтез сильно сконцентрований в основі. Отже, в області серцевини є високий градієнт температури, що призводить до зони конвекції для більш ефективного транспортування енергії. Це змішування матеріалу навколо серцевини видаляє гелієву золу з області спалювання водню, дозволяючи більше водню в зорі споживати протягом життя основної послідовності. Зовнішні ділянки масивної зірки транспортують енергію випромінюванням, мало конвекції або взагалі немає. Зорі проміжних мас, такі як Сіріус, можуть транспортувати енергію насамперед радіацією, з невеликою областю конвекції ядра. Середні за розміром зірки низької маси, як Сонце, мають серцевину, стабільну проти конвекції, з зоною конвекції біля поверхні, яка змішує зовнішні шари. Це призводить до постійного нарощування ядра, багатого гелієм, оточеного зовнішньою областю, багатою воднем. Навпаки, прохолодні, дуже низькі зірки (нижче 0,4 маси сонячної енергії) конвективні на всьому протязі.


2

Тут ви читаєте: "Температура всередині новоутвореної нейтронної зірки становить приблизно від 10 11 до 10 12 кельвін".

Згідно з каталогом McCook та Sion Spectroscopically Identified White Dwarfs , найгарячішим білим гномом є RE J150208 + 661224 з 170 кК.

Я десь читав, що найхолодніші диски мають теффи між 3000 і 4000 К. Якби всесвіт була достатньо старшою, перші WD були б зараз Чорними гномами, такими ж холодними, як і простір навколо них, 3 К.

Для невироджених зірок у нас є:

Можливо, найгарячіша відома головна зірка послідовності - HD 93129 A з 52 кК. Гіпотетичні зірки III Населення могли бути гарячішими за це.

Для порівняння, температура Сонця - 5778 К (вікіпедія).

Холодний відома зірка головної послідовності , можливо , 2MASS J0523-1403 тільки з 2075 папером К. Дітріх передбачає , що холодна можливо зірка не може бути набагато холодніше , ніж, інакше було б не зірка, а коричневий карлика.

Для фузорів (об'єктів, які сплавляють Водень - зірки - плюс об’єкти, які спалюють Дейтерій - Коричневі гноми), моделі передбачають, що в нинішньому віці Всесвіту БД охолоне до ~ 260 К (вибачте, що зараз не згадую посилання). Як і WD, BD можуть бути настільки ж холодними, як і простір, якби Всесвіт була досить старшою, я думаю. Тоді, чорні карлики вбік, здається, що безпечно розглядати об'єкти холоднішими на 260 К як планети.

Зауважте, що всі перераховані тут температури, крім температур нейтронних зірок, - це температури, виміряні на поверхні цих зірок . Їх центри набагато спекотніші.

Нарешті, я забув про інші гіпотетичні об’єкти, такі як зірки Кварка, Q-зірки тощо. Я не здивувався б, якби (вони дійсно існують поза теорією), що їх центральна температура буде вище 10 12 кельвінів.

Якою була б температура надмасивного Чорного отвору?

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.