जब कोई तारा लाल विशालकाय अवस्था में पहुंचता है, तो वह अधिक अपारदर्शी क्यों हो जाता है?

Question

कृपया Quora के इस उत्तर को देखें:

... हीलियम जलाने से पहले एक तारा लाल विशालकाय हो जाएगा। वास्तव में, यह अभी भी हीलियम कोर की सतह पर एक खोल में हाइड्रोजन जलते हुए एक लाल विशालकाय में फूटेगा। शेल बर्निंग, हालांकि, कोर-बर्निंग की तुलना में अधिक ऊर्जा जारी करती है, लेकिन यहां तक ​​कि अकेले स्टार को एक लाल विशालकाय नहीं बना सकता है, क्योंकि यह सिर्फ उज्ज्वल चमक सकता है। वास्तविक अपराधी उच्च ऊर्जा उत्पादन दर का संयोजन है और जीवन में उस स्तर पर स्टार की उच्च क्षमता है। यह एक ऊर्जा संकट पैदा करता है जहां ऊर्जा विकिरण रूप से तेजी से पर्याप्त रूप से बच नहीं सकती है, और संवहन को स्टार के पुनर्संतुलन के लिए सुपरसोनिक होना होगा। चूँकि सुपरसोनिक संवहन अत्यधिक असम्बद्ध (अर्थात असंभव) होता है, तारे का विस्तार इस बिंदु तक होता है कि जलते हुए आवरण में ऊर्जा प्रवाह ऊर्जा प्रवाह से अधिक बड़ी सतह पर फिर से मेल खाता है।

यह सबसे अच्छा स्पष्टीकरणों में से एक है जो मैंने पाया है कि कैसे सितारे लाल दिग्गजों के लिए संक्रमण करते हैं। हालाँकि, मैंने जिस अनुभाग को बोल्ड किया है, वह मुझे भ्रमित कर रहा है: स्टार अधिक अपारदर्शी क्यों बनेगा, और क्या कारण होता है?

Answer 1

इस व्याख्यान में कुछ उत्तर हैं और यह एक है, हालांकि यहां तक ​​कि लेखक भी मानता है कि पूरी कहानी जटिल है, और पूरी तरह से ज्ञात नहीं है।

ऐसा लगता है कि तारे के बिना जलने वाले कोर के शेल बर्निंग और संकुचन बाहरी परतों के कुछ विस्तार का कारण बनता है (इसे "दर्पण सिद्धांत" के रूप में वर्णित किया गया है और आंशिक रूप से व्याख्यान 12 (अनुभाग 12.4) में समझाया गया है। यह बाहरी का कारण बनता है। परतों को ठंडा करने के लिए, जब तक कि एच-आयन उनमें (लगभग 5000K) बनने लगते हैं। ये तटस्थ हाइड्रोजन परमाणुओं या नंगे प्रोटॉन (H +) की तुलना में बहुत अधिक प्रकाश के साथ बातचीत करते हैं, जो अपारदर्शिता में वृद्धि के लिए जिम्मेदार है।

Comments

एच$^{-}$आयन सौर फोटोस्फियर में अपारदर्शिता के सिद्धांत स्रोत हैं। जो 5000K से ज्यादा गर्म है।

— रोब जेफ्रीज

Answer 2

असली कारण सितारों को लाल दिग्गजों में खिलता है अपारदर्शिता परिवर्तनों के कारण नहीं है, यह केंद्र में गैर-फ़्यूज़िंग हीलियम के पतित कोर के निर्माण के कारण है। इस पतित कोर में एक मजबूत गुरुत्वाकर्षण होता है, जो हाइड्रोजन फ़्यूज़िंग शेल को एक उच्च तापमान तय करता है जो इसके ऊपर बैठता है। यह काफी महत्वपूर्ण है, क्योंकि जब कोई तारा हमारे सूर्य की तरह मुख्य संलयन से गुजर रहा होता है, तो संलयन दर तापमान को समायोजित करके स्वयं को नियंत्रित करता है। लेकिन जब तापमान पतित कोर के गुरुत्वाकर्षण द्वारा निर्धारित किया जाता है, तो यह काफी अधिक हो जाता है, और संलयन दर, स्व-विनियमन में असमर्थ, पागल हो जाता है। कुछ देना होगा, क्योंकि जैसा कि ऊपर कहा गया है, एक ऊर्जा संकट है।

क्या देता है कि ऊर्जा उत्पादन दर लिफाफे का विस्तार करने का कारण बनती है, जो फ्यूज़िंग शेल से वजन उठाता है। यह इसके घनत्व को कम करता है, और संलयन के दौरान गैस की मात्रा। तो कोर संलयन के विपरीत, जो अपने तापमान को स्व-नियंत्रित करता है, शैल संलयन वजन को उठाकर, अपने द्रव्यमान की मात्रा को नियंत्रित करता है। लेकिन वजन की इतनी बड़ी मात्रा को उठाने के लिए लिफाफे के बहुत महत्वपूर्ण विस्तार की आवश्यकता होती है, एक लाल विशालकाय भाग।

सतह के पास एच माइनस अपारदर्शिता बिल्कुल नियंत्रित करता है कि तारा कितना बड़ा हो जाता है, क्योंकि एक बार द्रव्यमान को ऊपर उठाने के बाद यह शेल के लिए इतना अधिक मायने नहीं रखता है कि यह कितनी दूर तक उठा जाता है। लेकिन यह स्टार की उस ऊर्जा को अंतरिक्ष में पहुंचाने की क्षमता के लिए मायने रखता है, ताकि वह स्टार की त्रिज्या को नियंत्रित करे, यह सिर्फ वही नहीं है जो उस त्रिज्या को पहले स्थान पर बड़ा बनाता है। तो पहली वजह से लिफाफे का विस्तार अस्पष्टता से कोई लेना-देना नहीं है, महत्वपूर्ण विस्तार पहले से ही होने के बाद अपारदर्शिता बदल जाती है और जहां तारकीय सतह समाप्त हो जाती है, वहां नियंत्रण होता है। यदि तारकीय अपारदर्शिता बिल्कुल नहीं बदली, तो यह अभी भी एक विशाल तारा होगा, बस एक ही त्रिज्या नहीं है।

Comments

अच्छी जानकारी, लेकिन मुझे नहीं लगता कि ओपी यह सवाल पूछ रहा था।

— कार्ल विटथॉफ्ट

"सितारों लाल लाल दिग्गजों में अस्पष्टता परिवर्तन के कारण नहीं है" मुझे विश्वास नहीं होता कि किसी ने भी इस कारण और प्रभाव संबंध का सुझाव दिया है।

केवल सौर द्रव्यमान के एक जोड़े से कम वाले सितारे पतित हीलियम कोर के साथ समाप्त होते हैं, लेकिन इससे अधिक द्रव्यमान वाले तारे लाल विशालकाय चरण से गुजरते हैं।

— रोब जेफ्रीज

वे लाल सुपरजाइंट बन जाते हैं, लेकिन कुछ समानताएं हैं। अलग सवाल।

— केन जी

अन्य टिप्पणियां मुझे परेशान करती हैं- ओपी सवाल था कि उच्च अस्पष्टता लाल दिग्गजों का कारण कैसे बन सकती है। यह वास्तव में भ्रामक होगा, क्योंकि यह कहने का कोई मतलब नहीं है कि स्टार के फूला हुआ होना अस्पष्टता परिवर्तनों द्वारा समझाया गया है जो केवल स्टार के पहले स्थान पर फूला होने के बाद दिखाई देते हैं। सही व्याख्या इस बारे में है कि कोर और शेल में क्या हो रहा है, न कि अपारदर्शिता का क्या हो रहा है।

— केन जी