Vraag:
Hoe lang duurt het om een ​​ster te produceren? Waarom duurt het zo lang?
Timtech
2013-09-26 02:15:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik vraag me af waarom het zo lang duurt voordat sterren sterren worden? Is het omdat het massa moet krijgen? Of opwarmen? Zoiets? En zou het überhaupt kunnen worden versneld?

Een antwoord:
#1
+9
MBR
2013-09-26 14:08:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

De tijd om een ​​ster te "produceren" hangt in feite af van de massa van de ster. Laten we beginnen met een ster van het zonnetype.

Voor een typische ster van het zonnetype is de vormingstijd ongeveer 10 miljoen jaar (je kunt deze afbeelding op Wikimedia zien die een overzicht geeft van het stervormingsproces, aangepast van Philippe André's figuur in Observations of protostars and protostellar stages in The cold Universe, 1994). Je kunt verschillende tijdperken onderscheiden in het stervormingsproces, die de handtekening zijn van verschillende dominante fysische processen. De allereerste fase van stervorming is een ineenstorting door de zwaartekracht die leidt tot de vorming van de protoster zelf. De tijdschaal voor deze ineenstorting is de zogenaamde vrije val tijd die alleen afhangt van de dichtheid van het object. Wanneer je een centraal object in een hydrostatisch evenwicht krijgt, wordt het subtieler: de kern zal adiabatisch samentrekken (zonder warmteoverdracht) en wanneer een temperatuur van ongeveer 2000 K wordt bereikt, dissocieert diwaterstof (wat een sterk endotherme reactie is) wat leidt tot een tweede fase van ineenstorting, leidend tot de vorming van de protoster zelf. Het duurt ongeveer 1000 jaar om vanuit de hydrostatische kern naar deze fase te gaan.

De volgende fase, de protostellaire fase, is meestal een aanwasfase. Het betekent dat de tijdschaal voor dit tijdperk wordt gegeven door een accretietijd , die varieert met de geaccumuleerde massa (wat vrij laag is voor een ster van het zonnetype). Het duurt ongeveer 200.000 jaar om 90% van de uiteindelijke massa van de ster op te bouwen.

Vervolgens, aangezien de ster nog steeds samentrekt, neemt de temperatuur in het midden toe; wanneer een temperatuur van 1 miljoen Kelvin wordt bereikt, begint de protoster zijn deuterium te verbranden. In dit stadium laat het Kelvin-Helmholtz-mechanisme de protoster toe om samen te trekken en zijn zwaartekrachtenergie uit te stralen. De betekenisvolle tijdschaal is dan de Kelvin-Helmholtz-tijd (die varieert als het kwadraat van de massa en het omgekeerde van de straal en de helderheid), die veel langer is dan de vorige tijdschalen. De temperatuur blijft stijgen, tot 10 miljoen Kelvin, wanneer waterstof uiteindelijk gaat branden, wat de geboorteakte van een ster is. Het duurt ongeveer 10 miljoen jaar om dit punt te bereiken.

Maar, zoals ik al zei, dit scenario hangt af van de massa van de ster. Het is geldig voor zonachtige sterren, maar niet helemaal voor massieve sterren. Het is veel sneller voor zware sterren, en het stervormingsproces is heel anders. Met name de aanwassnelheid is veel hoger, de stralingsdruk van de protoster is waanzinnig hoger en hun samenspel is niet volledig begrepen. Er zijn echter enkele theoretische werken die een schatting geven van ongeveer 100.000 jaar om massieve sterren te vormen (zie bijvoorbeeld werken van McKee en Tan).



Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...