Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Причины расширения красных гигантов  (Прочитано 599 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн AntoHАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 87
  • Благодарностей: 2
  • Тренируюсь на кошках
    • Сообщения от AntoH
Всем здравия!
Перечитал несколько статей и тем, не могу понять до сих пор - почему звёзды "холоднеют" и расширяются после выгорания водорода в ядре?
Везде пишут что-то типа "звезда расширяясь охлаждается". А что является причиной расширения? Если причина расширения - нагрев от т. н. слоевого синтеза, то получаем каламбурчик - звезда нагреваясь охлаждается  :-\
Если же причиной охлаждения является снижение энерговыделения в выгоревшем ядре, то по логике звезда должна сжиматься, а не расширяться, газ ведь при охлаждении сжимается???
Вобщем, что-то не сходится, и по-видимому должна быть какая-то причина расширения, о которой я пока не нашёл упоминаний.
(кликните для показа/скрытия)

Оффлайн Toth

  • *****
  • Сообщений: 2 581
  • Благодарностей: 174
    • Сообщения от Toth
Re: Причины расширения красных гигантов
« Ответ #1 : 07 Авг 2022 [19:09:24] »
Ядро может сжиматься, а оболочка расширяться.
Там не так просто все, надо учитывать ограниченную теплопроводность между слоями. И ограниченную скорость звука (ударных волн ) с которой распространяется давление.

Оффлайн Motley

  • ***
  • Забанен!
  • Сообщений: 102
  • Благодарностей: 1
    • Сообщения от Motley
Re: Причины расширения красных гигантов
« Ответ #2 : 07 Авг 2022 [20:09:42] »
А что является причиной расширения? Если причина расширения - нагрев
да.

получаем каламбурчик - звезда нагреваясь охлаждается
каламбурчиков тут нет. у расширяющихся внешних слоев возрастает потенциальная энергия, а за это всегда надо чем-то расплачиваться.

Оффлайн Romero

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 1 390
  • Благодарностей: 70
  • Роман
    • Сообщения от Romero
Re: Причины расширения красных гигантов
« Ответ #3 : 07 Авг 2022 [20:14:38] »
Вот интересная статья: https://iopscience.iop.org/article/10.1086/304125/fulltext/
Как я понял, важны ещё свойства фотосферы звезды для её превращения в красный гигант - иначе рост энерговыделения в ядре будет компенсироваться ростом температуры фотосферы (а не её радиуса).

равлик

  • Гость
Re: Причины расширения красных гигантов
« Ответ #4 : 08 Авг 2022 [07:19:55] »
Везде пишут что-то типа "звезда расширяясь охлаждается".
Да, а сжимаясь нагревается.
Цитата: Общая астрофизика. Засов А.В., Постнов К.А. 2-е изд. 2011
Рост радиуса оболочки связан с конвективным переносом энергии от слоевого водородного источника, располагающегося непосредственно вблизи гелиевого ядра
...
Горение водородного и гелиевого слоевых источников подвержено тепловой неустойчивости. Действительно, горение водорода в слоевом источнике сопровождается сжатием и частичным вырождением нижележащих слоев гелия, что приводит к ускорению термоядерного горения в гелиевом слоевом источнике на границе с вырожденным (С–О)-ядром. Слоевые источники расширяются, температура и плотность в них падает, и темп генерации энергии уменьшается. Как следствие, расширение слоев сменяется сжатием, и процесс повторяется. Такое неустойчивое горение приводит к периодической подкачке энергии во внешнюю оболочку, образованию ударных волн и, в конечном счете, к ее интенсивному истечению с темпом потери массы, доходящим до 10−4M☉/год. Яркие представители звезд на асимптотической ветви гигантов — долгопериодические неправильные переменные типа Миры Кита. На этой стадии фактически происходит формирование планетарной туманности вокруг горячего вырожденного ядра звезды — будущего белого карлика.
...
0.5M☉ < M < 2.5M☉. После выгорания водорода в центральных областях звезды образуется вырожденное гелиевое ядро с массой около ~0.5 M☉. На стадии красного гиганта горит водородный слоевой источник. Начало горения гелия и его превращение в углерод происходит в вырожденных условиях и поэтому сопровождается кратковременным энерговыделением (гелиевая вспышка).

Вот интересная статья: https://iopscience.iop.org/article/10.1086/304125/fulltext/
Как я понял, важны ещё свойства фотосферы звезды для её превращения в красный гигант - иначе рост энерговыделения в ядре будет компенсироваться ростом температуры фотосферы (а не её радиуса).
В статье только КК. Они полностью конвективны без образования слоевого источника и настоящего красного гиганта. На fig. 2 видно, что при выгорании водорода равномерно увеличивается мощность и температура. Лишь в конце небольшой загиб и далее температура и мощность уменьшаются одновременно.

Оффлайн AntoHАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 87
  • Благодарностей: 2
  • Тренируюсь на кошках
    • Сообщения от AntoH
Re: Причины расширения красных гигантов
« Ответ #5 : 08 Авг 2022 [09:26:00] »
Да, а сжимаясь нагревается.
Это понятно, неясна причина расширения.
Такое неустойчивое горение приводит к периодической подкачке энергии во внешнюю оболочку, образованию ударных волн и, в конечном счете, к ее интенсивному истечению с темпом потери массы, доходящим до 10−4M☉/год.
Видимо, это она, или одна из - пульсация слоевого источника как бы выталкивает внешнюю оболочку.

Вот интересная статья: https://iopscience.iop.org/article/10.1086/304125/fulltext/
Да, интересно.
Цитата
Although it is widely known that many stars become red giants during their post–main-sequence evolution, the nature of the exact physical mechanism which drives the development of red giants is the subject of lively, and occasionally heated, debate. Many detailed studies of the problem have been made (see, e.g., Iben & Renzini 1984; Whitworth 1989; Eggleton & Cannon 1991; Renzini et al. 1992), but a simple physical explanation of the phenomenon is still lacking (see, e.g., Hansen & Kawaler 1994 and Kippenhahn & Weigert 1990 for further discussion of this issue).
До сих пор отсутствует простое физическое объяснение...
(кликните для показа/скрытия)

Оффлайн garryon

  • *****
  • Сообщений: 1 191
  • Благодарностей: 13
  • Такой же, но не настолько
    • Сообщения от garryon
Re: Причины расширения красных гигантов
« Ответ #6 : 08 Авг 2022 [13:29:19] »
Везде пишут что-то типа "звезда расширяясь охлаждается". А что является причиной расширения? Если причина расширения - нагрев от т. н. слоевого синтеза, то получаем каламбурчик - звезда нагреваясь охлаждается 
Нагревается внутри, охлаждается снаружи. Видели, как молоко " убегает"?Пузырики.
« Последнее редактирование: 08 Авг 2022 [13:57:17] от garryon »
Люди преимущественно разговаривают сами с собой. Собеседник -  катализатор.Или ключ.

Все естественное, вероятно, когда-то было искусственное.

Оффлайн dr_magneto

  • *****
  • Сообщений: 1 607
  • Благодарностей: 100
  • Где мой "Дезинто"?
    • Сообщения от dr_magneto
    • https://www.last.fm/user/jyxx
Re: Причины расширения красных гигантов
« Ответ #7 : 08 Авг 2022 [16:29:02] »
красный гигант с кружкой молока не стоит сравнивать, физика несколько разная.
https://arxiv.org/abs/2001.06064

Оффлайн garryon

  • *****
  • Сообщений: 1 191
  • Благодарностей: 13
  • Такой же, но не настолько
    • Сообщения от garryon
Re: Причины расширения красных гигантов
« Ответ #8 : 08 Авг 2022 [17:17:46] »
красный гигант с кружкой молока не стоит сравнивать, физика несколько разная.
https://arxiv.org/abs/2001.06064
Красный гигант с "кружкой молока" не сравнивал. Сравнивал процесс   вскипания перегретой жидкости с выбросами. https://libraryno.ru/5-4-progrev-zhidkostey-pri-gorenii-vskipanie-vybros-teorgorandbax/
Люди преимущественно разговаривают сами с собой. Собеседник -  катализатор.Или ключ.

Все естественное, вероятно, когда-то было искусственное.

Онлайн Змей Петров

  • *****
  • Сообщений: 33 333
  • Благодарностей: 577
  • В тёмной комнате всегда найдётся очень черный кот
    • Сообщения от Змей Петров
Re: Причины расширения красных гигантов
« Ответ #9 : 09 Авг 2022 [10:31:41] »
Причина собственно расширения звёзды на стадии КГ очевидна - увеличение энерговыделения в области ядра . См. рисунок .
Зелёная ветвь соответствует Сириусу . Т.е. став КГ , Сириус будет иметь светимость раз в 100 больше нынешней .
- За это я превращу тебя в скользкую холодную рыбу.
- Но... Вы обещали - в кота ...
- Недостоин

Оффлайн AntoHАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 87
  • Благодарностей: 2
  • Тренируюсь на кошках
    • Сообщения от AntoH
Re: Причины расширения красных гигантов
« Ответ #10 : 09 Авг 2022 [13:43:12] »
Причина собственно расширения звёзды на стадии КГ очевидна - увеличение энерговыделения в области ядра .
Ну, скажем так, неочевидна логическая цепочка нагрев в центре - охлаждение снаружи. На сколько я на данный момент понимаю, исходя из прочитанного, выходит, что внутренние слои нагреваются от перегретого ядра,слоевого синтеза, пульсаций, ударных волн, расширяются, выталкивают внешние слои раньше, чем те успевают нагреться конвекцией или непосредственной теплопередачей. Внешние слои попадают в область с меньшей гравитацией из-за удаления от центра, из-за чего ещё больше расширяются и охлаждаются. И, таки, приходим к тому, что нагрев внутренних слоёв приводит к расширению звезды в целом, и охлаждению внешних слоёв в частности. Удивительно только, что звезда может находиться в относительно стабильном состоянии при этом всём...
(кликните для показа/скрытия)

Онлайн Змей Петров

  • *****
  • Сообщений: 33 333
  • Благодарностей: 577
  • В тёмной комнате всегда найдётся очень черный кот
    • Сообщения от Змей Петров
Re: Причины расширения красных гигантов
« Ответ #11 : 09 Авг 2022 [14:37:25] »
Ну, скажем так, неочевидна логическая цепочка нагрев в центре - охлаждение снаружи.
Это уже другой вопрос .
- За это я превращу тебя в скользкую холодную рыбу.
- Но... Вы обещали - в кота ...
- Недостоин