Почему массивные звёзды имеют маленькие размеры?

[tetramur]

Вопрос такой: почему при увеличении массы звезды радиус звезды, как правило, уменьшается?
Единственное известное мне исключение - яркие голубые переменные, например, AFGL 2298 при радиусе 158-385 солнечных, но масса мне неизвестна.

[tetramur]

Вопрос такой: почему при увеличении массы звезды радиус звезды, как правило, уменьшается?
Единственное известное мне исключение - яркие голубые переменные, например, AFGL 2298 при радиусе 158-385 солнечных, но масса мне неизвестна.

Самые массивные звёзды - звёзды скопления R136 - имеют радиусы в 20-30 раз больше Солнца, что совсем немного, при этом имеют массу по 150 масс Солнца и больше.

[konstkir]

А какой радиус такие массы должны иметь по вашему?

[gbrs]

имеют радиусы в 20-30 раз больше Солнца

где же уменьшающиеся радиусы?

[tetramur]

имеют радиусы в 20-30 раз больше Солнца

где же уменьшающиеся радиусы?

Если сравнивать с главной последовательностью, то это вполне хорошие размеры: обычная звезда типа B0V имеет радиус 17 солнечных при массе в 10 солнечных. Дальнейшее увеличение массы приводит к уменьшению объёма - Наос при массе в 40 солнечных имеет радиус только в 11 солнечных.

[tetramur]

А какой радиус такие массы должны иметь по вашему?

Как и другие звёзды типа WNh. Получается, что все массивные звёзды сжимаются до таких радиусов.

[konstkir]

 WNh - это что за зверь? 

[LeMay]

Если сравнивать с главной последовательностью, то это вполне хорошие размеры: обычная звезда типа B0V имеет радиус 17 солнечных при массе в 10 солнечных. Дальнейшее увеличение массы приводит к уменьшению объёма - Наос при массе в 40 солнечных имеет радиус только в 11 солнечных.

  Вы сравниваете звёзды разных типов. У звёзд главной последовательности рост массы при прочих схожих условиях ведёт к росту радиуса. Сигма Ориона Аа (звезда O9.5V) имеет массу по последним данным 16.99 ± 0.20 масс Солнца, Сигма Ориона Аb (звезда B0.5V) имеет массу 12.81 ± 0.18 масс Солнца, Сигма Ориона B (звезда B V, подкласс точно не определён) имеет массу 11.5 ± 1.2 масс Солнца. Их радиусы - 5.6 ± 0.3, 4.8 ± 0.3 и 5.0 ± 0.3 радиусов Солнца соответственно.
  Вы же приводите в пример Зету Кормы, имеющую спектр O4I(n)fp, то есть это голубой сверхгигант, к тому же ещё и пекулярный, а не звезда главной последовательности.

[tetramur]

WNh - это что за зверь? 

Звёзды Вольфа-Райе, у которых ещё водород не выгорел. Находятся среди самых ярких и массивных звёзд.

[tetramur]

Если сравнивать с главной последовательностью, то это вполне хорошие размеры: обычная звезда типа B0V имеет радиус 17 солнечных при массе в 10 солнечных. Дальнейшее увеличение массы приводит к уменьшению объёма - Наос при массе в 40 солнечных имеет радиус только в 11 солнечных.

  Вы сравниваете звёзды разных типов. У звёзд главной последовательности рост массы при прочих схожих условиях ведёт к росту радиуса. Сигма Ориона Аа (звезда O9.5V) имеет массу по последним данным 16.99 ± 0.20 масс Солнца, Сигма Ориона Аb (звезда B0.5V) имеет массу 12.81 ± 0.18 масс Солнца, Сигма Ориона B (звезда B V, подкласс точно не определён) имеет массу 11.5 ± 1.2 масс Солнца. Их радиусы - 5.6 ± 0.3, 4.8 ± 0.3 и 5.0 ± 0.3 радиусов Солнца соответственно.
  Вы же приводите в пример Зету Кормы, имеющую спектр O4I(n)fp, то есть это голубой сверхгигант, к тому же ещё и пекулярный, а не звезда главной последовательности.

А если бы Наос был звездой главной последовательности при массе в 40 солнечных, какой радиус у него был бы?

[SERGEY398]

Звёзды Вольфа-Райе, у которых ещё водород не выгорел. Находятся среди самых ярких и массивных звёзд.

Когда-то интересовался этим вопросом. Насколько помню, там две классификации: C и N. Был бы Вам благодарен за ссылочку, где об этом можно прочесть.

[ЕАМ.]

если бы Наос был звездой главной последовательности при массе в 40 солнечных

Kогда масса звезды превышает массу Солнца в 30 раз, прожить она сможет (на главной последовательности) не больше 3 миллионов лет. Это связано с превышением предела излучения Эддингтона. Энергия запредельной звезды становится настолько мощной, что вырывает вещество светила потоками звездного ветра — и чем массивнее звезда, тем сильнее становится потеря массы.

[tetramur]

если бы Наос был звездой главной последовательности при массе в 40 солнечных

Kогда масса звезды превышает массу Солнца в 30 раз, прожить она сможет (на главной последовательности) не больше 3 миллионов лет. Это связано с превышением предела излучения Эддингтона. Энергия запредельной звезды становится настолько мощной, что вырывает вещество светила потоками звездного ветра — и чем массивнее звезда, тем сильнее становится потеря массы.

...а иногда и вовсе несколько сотен тысяч лет. Звезда HD 93129 Aa, обладая массой в 110 солнечных, прожила около 900 000 лет и уже сошла с главной последовательности.

[tetramur]

Звёзды Вольфа-Райе, у которых ещё водород не выгорел. Находятся среди самых ярких и массивных звёзд.

Когда-то интересовался этим вопросом. Насколько помню, там две классификации: C и N. Был бы Вам благодарен за ссылочку, где об этом можно прочесть.

На самом деле - три: WC, WN (и WNh), WO.
https://en.wikipedia.org/wiki/Wolf–Rayet_star
Вот и ссылочка.

[ЕАМ.]

Звезда HD 93129 Aa, обладая массой в 110 солнечных, прожила около 900 000 лет

А для тех кто еще не успел прожить, есть известная зависимость радиуса от массы:

 

показывающая всю нелепость вашего вопроса, вынесенного в название темы:

почему при увеличении массы звезды радиус звезды, как правило, уменьшается?

[SERGEY398]

На самом деле - три: WC, WN (и WNh), WO.
https://en.wikipedia.org/wiki/Wolf–Rayet_star
Вот и ссылочка.

Согласен, три. N, C и иногда О. Где водородный класс?

Wolf–Rayet stars were named on the basis of the strong broad emission lines in their spectra, identified with helium, nitrogen, carbon, silicon, and oxygen, but with hydrogenlines usually weak or absent. The first system of classification split these into stars with dominant lines of ionised nitrogen (N III, N IV, and N V) and those with dominant lines of ionised carbon (C III and C IV) and sometimes oxygen (O III - O VI), referred to as WN and WC respectively.[15] The two classes WN and WC were further split into temperature sequences WN5-WN8 and WC6-WC8 based on the relative strengths of the 541.1nm He II and 587.5 nm He I lines. Wolf–Rayet emission lines frequently have a broadened absorption wing (P Cygni profile) suggesting circumstellar material. A WO sequence has also been separated from the WC sequence for even hotter stars where emission of ionised oxygen dominates that of ionised carbon, although the actual proportions of those elements in the stars are likely to be comparable.[6] WC and WO spectra are formally distinguished based on the presence or absence of C III emission.[16] WC spectra also generally lack the O VI lines that are strong in WO spectra.[17]

[SERGEY398]

В книге В.А. Сурдина "Звёзды" стр. 172 звёзды Вольфа-Райе делятся на две группы. WN - преобладают гелий и азот, WC -   углерод и кислород. Сурдину не вижу причин не доверять. Для меня вопрос закрыт, а за ссылку спасибо.

[LeMay]

А если бы Наос был звездой главной последовательности при массе в 40 солнечных, какой радиус у него был бы?

  Грубо - чуть больше 9. В уже упомянутых "Звёздах" под редакцией Сурдина (2008 год) есть таблицы теоретических параметров звёзд главной последовательности (страницы 111 и 155). Согласно первой, звезда 27 масс Солнца имеет радиус 8,5 радиусов Солнца, а 60 масс - 10,6 радиусов. Согласно второй, звезда 30 масс Солнца имеет радиус 8,5 радиусов Солнца, а 50 масс - 11 радиусов. Как видите, оценки могут отличаться, но рост радиуса есть всегда. В свежих научных статьях можете найти более современные таблицы.
  Что касается самой Зеты Кормы, то оценка её массы гуляла в пределах от 20 масс до 40. Новейшую оценку (2019) узнаете, если купите эту статью (или попросите её прочитать тем, у кого есть подписка).

[gbrs]

если купите эту статью

Вроде M = 22.1 ± 4.6 Msun
https://arxiv.org/pdf/1901.08020.pdf