Bir protostarın ateşleme süresi?


13

T Tauri tipi yıldız bir Ana Dizi yıldızına dönüştükçe nükleer füzyonun başlama zamanı nedir?

T Tauri tipi yıldızlarla ilgili Wikipedia makalesinde şunlar var :

Merkezi sıcaklıkları hidrojen füzyonu için çok düşük. Bunun yerine, yaklaşık 100 milyon yıl sonra ulaştıkları ana sıraya doğru ilerlerken, yıldızların büzülmesiyle serbest bırakılan yerçekimi enerjisiyle güçlendirilirler.

Bahsedilen 100 milyon yıl, yıldızın nükleer füzyon olmadan kararlı (türbülanslı T Tauri tipi yıldızların aldığı kadar kararlı) durumunda olduğu süredir. Sonra, füzyon başladığında, ortaya çıkan yıldızın kütlesine bağlı olarak 3 milyon ila yüz milyarlarca yıl arasında ana dizi elde ederiz .

İlgilendiğim şey, iki nükleer reaksiyonun ateşlenmesi - "yerçekimi kasılması ile üretilen tüm enerji" ile "nükleer füzyon tarafından üretilen enerjinin çoğu" arasındaki geçiş süresinin ne kadar sürdüğüdür.

Bu sürenin oldukça kısa olabileceğini ve başlangıçtaki füzyon yerel sıcaklığı (ve sonuç basıncı olarak) büyük ölçüde arttırdığından, etkinin oldukça hızlı ve çalkantılı olabileceğini hayal ediyorum, bu da füzyon için iletken olan koşullara zaten girme eşiğinde olan hacme hızla yayılıyor. protostar içinde her yerde füzyon, esas olarak toplanan gazı kapsayan bir nükleer orman yangını, bir zincirleme reaksiyon başlar.

Tahminimce bu süreç oldukça hızlı mı? Hiç gözlemlendi mi? Yoksa, füzyon reaksiyonunun yoğunluğu milyonlarca yıllık yıldız oluşumunda kademeli olarak ve yavaşça sıfırdan mı artar?


1
Bir www arayüzünde ihtiyacınız olan bilgileri içeren modern bir parça seti astro.ulb.ac.be/~siess/pmwiki/pmwiki.php/WWWTools/Isochrones
Rob Jeffries

Yanıtlar:


8

Bunu birkaç kez mulled ettim (bu gerçekten ilginç bir soru!) Ve umarım biraz aydınlatıcı bir cevap buluyorum. Bu detaylar için iyi, modern bir referans bulamadım (belki de sadece edebiyat aramalarını emiyorum ...) bu yüzden tarih kitaplarında biraz mucking var

T Tauri kütle aralığında (<3 güneş kütlesi) bir protostar için ana diziye evrimin toplam zaman ölçeği, birkaç on milyonlarca yıllık (büyüklük) düzenindedir. Füzyonun tutuşması tam olarak bir "kaçak" reaksiyon değildir: ancak nispeten hızlı bir şekilde ortaya çıkar ve bir kez başladığında, yerçekimi kasılması hızla durur.

1 güneş kütlesi protostarının evrimi bu temel adımları izler. İşler farklı kitleler için biraz farklıdır - burada açıklamak çok karmaşıktır, ancak referanslar daha fazla okuma sağlamalıdır!

  1. Bir kot-kararsız gaz ve toz bulutu kinetik enerji çekim potansiyel enerji dönüşümü, sözleşme başlar ve böylece ısı. Protostellar bulutun parlaklığı, çöktükçe artar. İlk hızlı çöküş döneminin bitmesi yaklaşık 100.000 yıl sürer, bu noktada bulut çok aydınlıktır (belki 20 güneş parlaklığı ve 8000K).

  2. Önümüzdeki 1 milyon yıl boyunca, protostellar bulut yavaşça daralır ve 4500K civarında soğur. Protostar daha sonra Hayashi pistinde aşağıya iner, daha da daralır ancak sıcaklıkta çok az değişiklik olur - parlaklığı düşmeye devam eder. Bu, T Tauri yıldızlarının bulunduğu sahne. Çoğu T Tauri yıldızı 3 milyon yaşından küçüktür.

  3. Yıldız daha sonra, yıldızın çekirdeğinde radyasyon bölgesi geliştikçe ve yavaşça büzülmeye devam ettikçe, parlaklığın tekrar yavaşça artmaya başladığı Henyey yolunu takip eder. Bu on milyonlarca yıl alabilir.

  4. Son olarak, çekirdekteki koşullar füzyonun başlaması için yeterince aşırıdır. Kütleçekimsel büzülme ile sağlanan tüm enerjiden füzyon tarafından sağlanan tüm enerjiye olan zaman ölçeği 1 milyon yıl civarındadır. Yıldızın parlaklığı (sezgisel olarak), bu gerçekleştiğinde tekrar azalır, çünkü füzyondan gelen enerji, füzyon başladığında sona eren yerçekimi kasılmasından gelen enerjiyi tam olarak dengelemez.

Şekil: Lg / L eğrisi, yıldızın toplam parlaklığı üzerinde yerçekimi büzülmesinden elde edilen enerji miktarını açıklar. Logaritmik zaman ekseni saniye cinsindendir (Iben'den (1965) çoğaltılmıştır, Şekil 3).

Referanslar:

İlginç bir şekilde daha yüksek kütle protostellar oluşumu için karşılaştım:

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.