پرسش و پاسخ نجومی

[Sharafi]

با سلام

با اجازه دوستان ، اين تاپيك رو ايجاد كردم تا هر كس هر سوال نجومي داره اينجا مطرح كنه و هر كس هم جواب سوالات رو مي دونست، پاسخ بده . اینجا سوالات نجومی به صورت کلی مطرح می‌شوند و همه می‌توانند سوالات نجومی خود را اینجا مطرح کنند.

به طور خاص برای هر موضوعی نیز تاپیک مجزای پرسش و پاسخ موجود است که اگر حوزه سوال خود را می‌دانید، سوالتان را آنجا مطرح کنید:

پرسش و پاسخ رصدی
پرسش و پاسخ کیهان شناسی و اخترفیزیک
پرسش و پاسخ مکانیک سماوی
پرسش و پاسخ نجوم کروی
پرسش و پاسخ علوم سیاره‌ای
پرسش و پاسخ عکاسی نجومی
پرسش و پاسخ عمومی عکاسی
پرسش و پاسخ فناوری فضایی
پرسش و پاسخ ابزارهای نجومی
پرسش و پاسخ المپیاد نجوم

سوالاتی که در این تاپیک مطرح می‌شود بعدا به یکی از تاپیکهای پرسش و پاسخ تخصصی بالا انتقال خواهند یافت تا دسترسی موضوعی به سوالات راحت تر باشد.


فكر ميكنم انشاا... اين تاپيك يكي از پربار ترين تاپيك هاي اين سايت بشه .

موفق باشيد

[mohsen4465]

آقا محسن اينو شما از كجا شنيدين؟
توضيحاتMojtaba.Mكاملا درست اند.حتي تو كتاب ساختار ستارگان وكهكشان ها هم درست مثل اين توضيح ارائه داده شده.
البته يه قسمت از حرف هايي كه گفتين درسته.فقط دليل اصلي سؤالي كه پرسيده شده اين نيست!
دقت كنيد ستاره ها لايه لايه سوختشون رو ميسوزونن.اگه كل انرژي اون طور كه شما ميگين يكجا ظاهر بشه اين انرژي بر گرانش غلبه كرده و باعث نابود شدن ستاره ميشه!
مگه اينكه منظور شما چيز ديگه اي باشه

خب من هم گفتم که لایه لایه میسوزونن. اما هیچ وقت نمیتونن هیدروژنی که تو لایه‌های فوقانی هست رو بجوشونن و سرانجام مقدار زیادی از هیدروژن جوش نخورده رو در زمان گذر از غول سرخ به فضا پرتاب میکنن. در این خصوص میتونین به اینجا مراجعه کنید:

http://en.wikipedia.org/wiki/Red_dwa...haracteristics

این هم تصویری شماتیک از جریانهای همرفتی داخل ستاره های با اندازه متفاوت:

[Ehsan]

خب من هم گفتم که لایه لایه میسوزونن. اما هیچ وقت نمیتونن هیدروژنی که تو لایه‌های فوقانی هست رو بجوشونن و سرانجام مقدار زیادی از هیدروژن جوش نخورده رو در زمان گذر از غول سرخ به فضا پرتاب میکنن. در این خصوص میتونین به اینجا مراجعه کنید:

http://en.wikipedia.org/wiki/Red_dwa...haracteristics

این هم تصویری شماتیک از جریانهای همرفتی داخل ستاره های با اندازه متفاوت:

فرمایش خانم aysa و آقای mojtaba.M کاملا متین و صحیحه، در ستاره های سبک جریان ِ همرفتی در بهترین حالت می‌تونه مواد ِ پوسته ی «سوخته» رو از کف به سطح بیاره و نمی تونه به پوسته ی در حال ِ سوختن، سوخت برسونه، در ستارگان ِ سنگین هم کلا همرفت نقش ِ بوق رو داره!!

قضیه ی عمر و جرم هم این طوری هستش که فرایند ِ همجوشی ِ هسته ای در مرکز تابع ِ بسیار صعودی از فشاره و فشار هم تابع ِ صعودی از جرم هستش، از طرفی سوخت و جرم تناسب ِ خطی دارند بنا بر این با افزایش ِ جرم سوخت به صورت ِ خطی زیاد میشه اما نرخ ِ مصرف ِ سوخت خیلی شدیدتر زیاد میشه به طوری که به افزایش ِ جرم می‌چربه و عمر ِ ستاره رو کوتاه می کنه به طرزی که عمر ِ ستاره با جرم رابطه ی تقریبا عکس ِ مجذوری داره، با چهار برابر شدن ِ جرم، عمر 32 برابر کوتاه میشه!!

[mohsen4465]

فرمایش خانم aysa و آقای mojtaba.M کاملا متین و صحیحه، در ستاره های سبک جریان ِ همرفتی در بهترین حالت می‌تونه مواد ِ پوسته ی «سوخته» رو از کف به سطح بیاره و نمی تونه به پوسته ی در حال ِ سوختن، سوخت برسونه، در ستارگان ِ سنگین هم کلا همرفت نقش ِ بوق رو داره!!

البته برعکس گفتید که فکر کنم اشتباهاً جابجا نوشتید چون سوخت از سطح به کف (همون هسته) میره و اونجا میسوزه و دوباره با جریان همرفت ضایعات بیرون میرن و دوباره سوخت تازه به هسته میره.

ولی من در این خصوص مطمئنم آقا احسان. فکر نمیکنم افزایش دما و فشار تأثیر زیادی در سرعت واکنش زنجیره‌ای پروتون-پروتون داشته باشه. مرحله اول این واکنش زنجیره‌ای خیلی آهسته هست. دلیلش هم نادر بودن تجزیه دی‌پروتون به دوتریومه و تجزیه به دوتا پروتون غالبه:

This first step is extremely slow, because the beta-plus decay of the diproton to deuterium is extremely rare (the vast majority of the time, it decays back into hydrogen-1 through proton emission).

بنابراین عامل اصلی عمر کوتاه افزایش سرعت واکنش در اثر گرما و فشار بالا نیست بلکه افزایش سرعت در اثر افزایش احتمال برخورد دوتا پروتونه. این افزایش احتمال برخورد هم (افزایش غلظت پروتون) در اثر جریان های همرفتی فراگیرتر در کوتوله‌های قرمز ایجاد میشه. در ستارگان بزرگتر هلیم در هسته انباشه میشه و با کم کردن غلظت هیدروژن احتمال تشکیل دی‌پروتون رو کاهش میده. بنابراین در حالی که در لایه‌های فوقانی هنوز هیدروژن زیادی وجود داره اما ستاره شروع به رمبش میکنه و فشار بازهم افزایش پیدا میکنه. این رمبش نهایتاً به جایی میرسه که هلیم طاق تحملش رو در هسته از دست میده و باقی ماجرا که نهایتاً منجر به واپاشی ستاره بهمراه مقدار زیادی هیدروژه جوش نخورده میشه. و این درحالیه که اون کوتولهه فسقلی هنوز داخل هستش هیدروژن کافی برای تولید کردن دی‌پروتون در اختیار داره.

[Ehsan]

البته برعکس گفتید که فکر کنم اشتباهاً جابجا نوشتید چون سوخت از سطح به کف (همون هسته) میره و اونجا میسوزه و دوباره با جریان همرفت ضایعات بیرون میرن و دوباره سوخت تازه به هسته میره.

نه اشتباهی در کار نیست، نگفتم سوخت رو از کف به سطح برسونه گفتم پوسته ی سوخته رو از کف به سطح برسونه، گاها در بعضی ستاره های خیلی کمجرم که آخر ِ عمرشون هستند و همرفت تا خود ِ هسته ادامه داره، پیش میاد که مواد و عناصر ِ تولیدی در هسته به سطح ِ ستاره ها میان، در برخی موارد این ماده کربن هستش که باعث میشه سطح ِ ستاره تاریک تر بشه. تا جایی که خاطرم هست این اثر دیده شده و دسته ای از متغیر ها رو به وجود میاره که خیلی منظم نیستند و فقط گه گاهی نورشون به خاطر ِ کربن ِ سطحی به شدت افت می کنه.

ولی من در این خصوص مطمئنم آقا احسان. فکر نمیکنم افزایش دما و فشار تأثیر زیادی در سرعت واکنش زنجیره‌ای پروتون-پروتون داشته باشه. مرحله اول این واکنش زنجیره‌ای خیلی آهسته هست. دلیلش هم نادر بودن تجزیه دی‌پروتون به دوتریومه و تجزیه به دوتا پروتون غالبه:

بنابراین عامل اصلی عمر کوتاه افزایش سرعت واکنش در اثر گرما و فشار بالا نیست بلکه افزایش سرعت در اثر افزایش احتمال برخورد دوتا پروتونه. این افزایش احتمال برخورد هم (افزایش غلظت پروتون) در اثر جریان های همرفتی فراگیرتر در کوتوله‌های قرمز ایجاد میشه. در ستارگان بزرگتر هلیم در هسته انباشه میشه و با کم کردن غلظت هیدروژن احتمال تشکیل دی‌پروتون رو کاهش میده. بنابراین در حالی که در لایه‌های فوقانی هنوز هیدروژن زیادی وجود داره اما ستاره شروع به رمبش میکنه و فشار بازهم افزایش پیدا میکنه. این رمبش نهایتاً به جایی میرسه که هلیم طاق تحملش رو در هسته از دست میده و باقی ماجرا که نهایتاً منجر به واپاشی ستاره بهمراه مقدار زیادی هیدروژه جوش نخورده میشه. و این درحالیه که اون کوتولهه فسقلی هنوز داخل هستش هیدروژن کافی برای تولید کردن دی‌پروتون در اختیار داره.

این که فرایند نادره دقیقا چه ربطی به این داره که : «عامل اصلی عمر کوتاه افزایش سرعت واکنش در اثر گرما و فشار بالا نیست بلکه افزایش سرعت در اثر افزایش احتمال برخورد دوتا پروتونه»؟

ببینید، برای ستاره های از حدی بزرگتر، همرفت هرگز به هسته نمیرسه، پس برای ستاره هایی که جرمشون از اون حد بیشتر باشه (همرفت به کف نرسه)، با افزایش ِ جرم، نمودار ِ عمر-جرم باید دچار ِ شکستگی بشه ( و حتی شیبش برعکس بشه) که نمیشه! این نمودار ِ مذکور هستش از دانشگاه روچستر

پس دلیل ِ شما غلطه! (از طرفی با دلیل ِ شما برای افزایش عمر نمیشه اون معادله ی تر و تمیز ِ تناسب عمر و جرم با توان منفی دو نیم رو توجیه کرد در حالی که با مدل ِ گفته شده میشه این کار رو کرد)

از طرفی اگر می گید: «فکر نمیکنم افزایش دما و فشار تأثیر زیادی در سرعت واکنش زنجیره‌ای پروتون-پروتون داشته باشه» پس:

همه می دونند که دمای زیاد یعنی انرژی زیاد ِ ذره ها که با توجه به بار ِ مثبت ِ هسته ها و نیروی دافعه ی اونها، انرژی ِ زیاد احتمال ِ برخورد رو بالا می بره و فشار ِ زیاد (البته به طور دقیقتر چگالی زیاد) هم یعنی این که ذره های بیشتری در واحد حجم وجود داره که واکنش بده. اگر دمای مرکز ِ ستاره کمی افزایش پیدا بکنه، در اثر ِ این افزایش ِ دما و فشار سرعت ِ واکنشها رو بالا میره و انرژیی که در اثر ِ این سرعت ِ زیاد ِ واکنش آزاد میشه دما و فشار رو بیش از پیش بالا میبره و باعث ِ افزایش ِ بیشتر ِ نرخ ِ تولید ِ انرژی میشه و این فرایند به صورت ِ چرخه ای تا جایی ادامه پیدا می کنه که ستاره به تعادل برسه. به خاطر ِ همین فرایند ِ بازخوردی هستش که نرخ ِ تولید ِ انرژی شدیدا وابسته به فشار و دماست.

این هم نمودار بستگی انرژی تولیدی در هسته به دما (از مرکز تحقیقاتی CSIRO استرالیا) :

(برای چرخه ی کربن این بستگی خیلی شدیدتر هم میشه)

این هم لینک ِ همون صفحه اگر بخواهید مطالعه ی بیشتری داشته باشید:
http://outreach.atnf.csiro.au/educat...nsequence.html

[berjis93]

ببینید دوستان به یه بیان خیلی ساده اگه بخوایم قضیرو توضیح بدیم و زیاد بحثو فورمولیزش نکنیم باید ستاره ها رو دقیقا مثل کوره در نظر بگیریم .دو تا کوره داریم یه کوره خیلی بزرگ و یه کوره کوچیک تو جفت کوره هامون نسبتای مختلف و محدودی جرم داریم ینی مثلا تو کوره کوچیکه یک تن و تو بزرگه هزار تن... .حالا کدوم یکی از کوره هامون بیشتر سوختشونو مصرف میکنن؟کوره بزرگه.کدوم سوختشونو زود تر تموم میکنن؟بازم کوره بزرگه چون با افزایش نسبت ظرفیت سوختش مصرف سوختشم به همون نسبت بالا میره.
حالا میتونیم خیلی راحت بگیم که تو ستاره های بزرگ چون سوخت خیلی بیشتری مصرف میکنن هیدروزنشون زود تموم میشه و به مرحله بعدی بلوغ ینی هلیوم سوزی میرسن و کما فی السابق سیر تکاملیشونو طی میکنن.اما ستاره کوچیکا نه این طور نیستن چون سوخت کمی میسوزونن مدت زیادی تو مرحله هیدروزن سوزی باقی میمونن و به همین دلیل( مثل پدر بزرگ )من عمرشون خلی طولانیه

[mohsen4465]

این که فرایند نادره دقیقا چه ربطی به این داره که : «عامل اصلی عمر کوتاه افزایش سرعت واکنش در اثر گرما و فشار بالا نیست بلکه افزایش سرعت در اثر افزایش احتمال برخورد دوتا پروتونه»؟


از طرفی اگر می گید: «فکر نمیکنم افزایش دما و فشار تأثیر زیادی در سرعت واکنش زنجیره‌ای پروتون-پروتون داشته باشه» پس:

همه می دونند که دمای زیاد یعنی انرژی زیاد ِ ذره ها که با توجه به بار ِ مثبت ِ هسته ها و نیروی دافعه ی اونها، انرژی ِ زیاد احتمال ِ برخورد رو بالا می بره و فشار ِ زیاد (البته به طور دقیقتر چگالی زیاد) هم یعنی این که ذره های بیشتری در واحد حجم وجود داره که واکنش بده. اگر دمای مرکز ِ ستاره کمی افزایش پیدا بکنه، در اثر ِ این افزایش ِ دما و فشار سرعت ِ واکنشها رو بالا میره و انرژیی که در اثر ِ این سرعت ِ زیاد ِ واکنش آزاد میشه دما و فشار رو بیش از پیش بالا میبره و باعث ِ افزایش ِ بیشتر ِ نرخ ِ تولید ِ انرژی میشه و این فرایند به صورت ِ چرخه ای تا جایی ادامه پیدا می کنه که ستاره به تعادل برسه. به خاطر ِ همین فرایند ِ بازخوردی هستش که نرخ ِ تولید ِ انرژی شدیدا وابسته به فشار و دماست.

این هم نمودار بستگی انرژی تولیدی در هسته به دما (از مرکز تحقیقاتی CSIRO استرالیا) :

دنبال همچین نموداری میگشتم. خب من فکر میکردم شروع واکنش آستانه ای واسه خودش داره و بعد انرژی آزاد شده اونو تا رسیدن به تعادل خاصی داغ میکنه. از طرف دیگه تصورم این بود که چون با افزایش دما سرعت واکنش برگشت (تجزیه سریع دی‌پروتون) هم زیاد میشه بنابراین فکر میکردم سرعت واکنش p-p در کوتوله‌های سرخ تفاوت چندانی با ستاره‌های بزرگتر نداره. طبق این نمودار این مورد در خصوص خورشید با ستاره های غول پیکرتر انگاری صحیحه و شیب نمودار در اون قسمت خیلی کم شده اما در خصوص کوتوله‌های قرمز که در سرازیری شدیدتر انتهای نمودار جای میگیرن صحیح نیست. جالبه که اینو تو همون صفحه ویکی هم که خودم لینک کردم نوشته بود ولی من خودم نخونده بودمش:

Red dwarfs are very-low-mass stars. Consequently they have relatively low temperatures in their cores and energy is generated at a slow rate through nuclear fusion of hydrogen into helium by the proton–proton (PP) chain mechanism. Hence these stars emit little light, sometimes as little as ¹⁄_10,000 that of the Sun.

این نسبت 1 به 10،000 در داخل نمودار هم مشخصه. بنابراین سرعت مصرف سوخت در ستارگان بزرگ بخاطر دما و فشار بیشتر تقریباً 10،000 بار بیشتره. اما این نرخ افزایش سرعت همچنان نمیتونه پاسخگوی عمر بسیار کوتاه یک ستاره غول پیکر باشه:

the lifetime of a hypergiant is very short in astronomical timescales: only a few million years

این ستارگان غول پیکر با نرخی بسیار بسیار شدیدتر از اون 10،000 باری که بالا گفتیم به انتهای عمرشون نزدیک میشن. یک کوتوله سرخ 10 تریلیارد سال عمر میکنه و این یعنی دست کم عمری 1 میلیون بار طولانی تر از یک ستاره غول پیکر. بنابراین بجز سرعت واکنش عامل دیگری هم باید دخیل باشه.

نتیجه گیری کلی من تا بدینجای کار اینه:

ستارگان بزرگتر در ابتدای کار با سرعت بیشتری سوختشون رو مصرف میکنن. اما بعد بدلیل تجمع هلیم در هسته قبل از پایان یافتن سوخت هیدروژنیشون وارد فاز رمبش جدیدی میشن. بسته به اندازه ستاره سرنوشت متفاوته اما نهایتاً در همه اونها لایه هیدروژن بالایی به فضا پرتاب میشه.

اما در ستارگان کوچکتر روند سوختن آهسته هیدروژن بدلیل وجود جریان های همرفت که مانع از تجمع هلیم میشه باعث میشه تا مرحله جوش p-p تا تریلیاردها سال (بیشتر از عمر کنونی کائنات) ادامه پیدا کنه.

نتیجه اینکه در ستارگان کوچک دوعامل توأماً سبب افزایش طول عمر ستاره میشه:
1-سرعت کم واکنش پروتون-پروتون.
2-وجود جریان همرفت سرتاسری که مانع از توقف مرحله جوش پروتون-پروتون قبل از اتمام کامل هیدروژن میشه.

[Ehsan]

توی لینک ِ اون مرکز ِ تحقیقاتی که گذاشتم جدولی هست که درخشندگی و عمر رو برای ستاره های مختلف زده:

نسبت درخشندگی ِ بیشترین جرم به کمترین جرم از مرتبه ی صد میلیون هستش
نسبت عمر کمترین جرم به بیشترین جرم تقریبا از مرتبه ی یک میلیون هستش
نسبت بیشترین جرم به کمتر جرم از مرتبه ی صد هستش

این اعداد به ما میگن بدون ِ دخالت ِ عامل ِ اضافی ما می‌تونیم با تقریب ِ خوبی عمر رو ناشی از تغییرات ِ نرخ ِ انرژِی (که خودش رو در درخشندگی نشون می‌ده) بدونیم. چرا که نسبت ِ درخشندگی به نسبت ِ جرم ، باید نسبت ِ عمر رو به ما بده که میده (اعداد با نظریه توافق دارند). این عدم ِ توافقی که ذکر کردید ناشی از یک اشتباه در خوانش بعضی چیزهاست:

1. اون نرخ تولید ِ انرژی بر واحد تعداد ِ ذره هستش نه نرخ ِ تولید ِ کل (پس باید اندازه ی هسته و چگالیش رو برای فهم ِ نرخ ِ تولید ِ کل وارد ِ داستان بکنید که نکردید)
2. برای خواندن نرخ ِ تولید ِ انرژی هسته از روی اون نمودار شما نیاز به دمای هسته دارید که این کمیت در دست نیست، پس چه طور نتیجه گرفتید که هسته به اندازه ی کافی انرژی تولید نمی کنه که بعدش متوسل به همرفت بشید؟

[mohsen4465]

توی لینک ِ اون مرکز ِ تحقیقاتی که گذاشتم جدولی هست که درخشندگی و عمر رو برای ستاره های مختلف زده:

نسبت درخشندگی ِ بیشترین جرم به کمترین جرم از مرتبه ی صد میلیون هستش
نسبت عمر کمترین جرم به بیشترین جرم تقریبا از مرتبه ی یک میلیون هستش
نسبت بیشترین جرم به کمتر جرم از مرتبه ی صد هستش

این اعداد به ما میگن بدون ِ دخالت ِ عامل ِ اضافی ما می‌تونیم با تقریب ِ خوبی عمر رو ناشی از تغییرات ِ نرخ ِ انرژِی (که خودش رو در درخشندگی نشون می‌ده) بدونیم. چرا که نسبت ِ درخشندگی به نسبت ِ جرم ، باید نسبت ِ عمر رو به ما بده که میده (اعداد با نظریه توافق دارند). این عدم ِ توافقی که ذکر کردید ناشی از یک اشتباه در خوانش بعضی چیزهاست:

1. اون نرخ تولید ِ انرژی بر واحد تعداد ِ ذره هستش نه نرخ ِ تولید ِ کل (پس باید اندازه ی هسته و چگالیش رو برای فهم ِ نرخ ِ تولید ِ کل وارد ِ داستان بکنید که نکردید)
2. برای خواندن نرخ ِ تولید ِ انرژی هسته از روی اون نمودار شما نیاز به دمای هسته دارید که این کمیت در دست نیست، پس چه طور نتیجه گرفتید که هسته به اندازه ی کافی انرژی تولید نمی کنه که بعدش متوسل به همرفت بشید؟

ولی آقا احسان اینی که گفتید که همش توافق با تحلیل‌های من بود تا عدم توافق! اون 1000،000 که گفتید رو من هم در پست قبل خودم بدست آوردم و بعد از روی اون به این نتیجه رسیدم که افزایش سرعت واکنش نمیتونه 1000،000 مرتبه عمر رو کوتاه تر کنه. نهایتاً 10،000 مرتبه کوتاه تر میکنه و مابقیش باید دلیل دیگه‌ای داشته باشه. اون دوتا مورد شماره دار هم که گفتید در داخل اون متون انگلیسی از ویکی پدیا که داخل پستم گذاشتم موجود هست. هم از روی نموداری که شما گذاشتید و هم از روی ویکی پدیا به نسبت 10،000 رسیدم. مورد 2 رو هم نفهمیدم؛ خب محور افقی نمودار دمای هسته هستش دیگه، مگه نیستش؟


حالا یه سوال:
آیا همین دلیل که ستارگان بزرگ قسمت اعظمی از هیدروژن خودشون رو بصورت نسوخته به فضا پرتاب میکنن دلیلی بر وجود عامل دیگری برای مرگ زودرس (قبل از مصرف کامل هیدروژن) ستاره بزرگ نیست؟
چه عاملی باعث میشه که یک ستاره بزرگ قبل از اینکه تمام محتوای هیدروژن خودش رو بسوزونه وارد فاز تحول جدیدی بشه؟

با قبول تأثیر افزایش نرخ مصرف سوخت هسته‌ای در کوتاه شدن عمر ستارگان بزرگ من همچنان عاملی رو هم که خودم عنوان کردم، یعنی همرفت، رو هم مؤثر میدونم. عدم وجود همرفت مناسب باعث میشه ستاره به اصطلاح عامیانه خودم خفه بشه. یعنی با وجود اینکه هنوز تو باک بنزینش سوخت هیدروژن داره اما موتورش خاموش میشه. آقا اصن تقصیر من چیه تو ویکی اینطوری نوشته بود که همرفت باعثش میشه.

[Ehsan]

ولی آقا احسان اینی که گفتید که همش توافق با تحلیل‌های من بود تا عدم توافق! اون 1000،000 که گفتید رو من هم در پست قبل خودم بدست آوردم و بعد از روی اون به این نتیجه رسیدم که افزایش سرعت واکنش نمیتونه 1000،000 مرتبه عمر رو کوتاه تر کنه. نهایتاً 10،000 مرتبه کوتاه تر میکنه و مابقیش باید دلیل دیگه‌ای داشته باشه. اون دوتا مورد شماره دار هم که گفتید در داخل اون متون انگلیسی از ویکی پدیا که داخل پستم گذاشتم موجود هست. هم از روی نموداری که شما گذاشتید و هم از روی ویکی پدیا به نسبت 10،000 رسیدم. مورد 2 رو هم نفهمیدم؛ خب محور افقی نمودار دمای هسته هستش دیگه، مگه نیستش؟

نه خیر! منظور ِ من این بود که شما که فرمودید:

این ستارگان غول پیکر با نرخی بسیار بسیار شدیدتر از اون 10،000 باری که بالا گفتیم به انتهای عمرشون نزدیک میشن. یک کوتوله سرخ 10 تریلیارد سال عمر میکنه و این یعنی دست کم عمری 1 میلیون بار طولانی تر از یک ستاره غول پیکر. بنابراین بجز سرعت واکنش عامل دیگری هم باید دخیل باشه.

این نتیجه گیری اشتباهه چون نظریه ای که شرح دادیم می‌تونه این عامل یک میلیون رو توضیح بده و اصلا چیز ِ عجیبی نیست.

محور افقی در نمودار ِ دوم دماست، اما شما دمای هسته رو می‌دونید؟

حالا یه سوال:
آیا همین دلیل که ستارگان بزرگ قسمت اعظمی از هیدروژن خودشون رو بصورت نسوخته به فضا پرتاب میکنن دلیلی بر وجود عامل دیگری برای مرگ زودرس (قبل از مصرف کامل هیدروژن) ستاره بزرگ نیست؟
چه عاملی باعث میشه که یک ستاره بزرگ قبل از اینکه تمام محتوای هیدروژن خودش رو بسوزونه وارد فاز تحول جدیدی بشه؟

با قبول تأثیر افزایش نرخ مصرف سوخت هسته‌ای در کوتاه شدن عمر ستارگان بزرگ من همچنان عاملی رو هم که خودم عنوان کردم، یعنی همرفت، رو هم مؤثر میدونم. عدم وجود همرفت مناسب باعث میشه ستاره به اصطلاح عامیانه خودم خفه بشه. یعنی با وجود اینکه هنوز تو باک بنزینش سوخت هیدروژن داره اما موتورش خاموش میشه. آقا اصن تقصیر من چیه تو ویکی اینطوری نوشته بود که همرفت باعثش میشه.

اولا سوخت ِ موجود در هسته مسئله ی اصلی هستش نه سوخت ِ کل، بنزینهای توی پمپ بنزین برای ما سودی ندارند. ثانیا ما راجع به مرگ حرف نمی‌زنیم، بحث ِ ما بر سر حضور در رشته ی اصلی هستش (تعریف ِ عمر همینه)

ثالثا بگذارید من از شما چند سوال می‌پرسم تا منظورتون رو واضحتر درک کنم:

دقیقا عمر ِ کوتوله های قهوه ای چه قدر بیشتر از مورد ِ انتظار ِ ماست؟ (یعنی تنها با در نظر گرفتن نرخ ِ انرژی، چه قدر باید باشه و الان چه قدره) و البته میتونید حساب کنید که همرفت با چه ضریبی می‌تونه عمر رو افزایش بده؟ (مرتبه ی بزرگی برای من کافیه)

در ضمن، میشه لطفا اون لینک ِ ویکیپدیا رو بدید؟ چون توی صفحه ی stellar evolution هیچ حرفی راجع به چیزی که شما می‌گید ندیدم!

[mohsen4465]

نه خیر! منظور ِ من این بود که شما که فرمودید:

این نتیجه گیری اشتباهه چون نظریه ای که شرح دادیم می‌تونه این عامل یک میلیون رو توضیح بده و اصلا چیز ِ عجیبی نیست.

الان منظورتون رو متوجه شدم. فکر کنم من هم بایستی اون چرخه CNO رو هم تو نمودار حساب میکردم که با این شرایط من هم به مرتبه 100،000،000 میرسم. ولی با این حال فکر میکنم یه جای کارمون موقع محاسبه ایراد داره. چون این نتیجه اصلاً منطقی نیست.

ستاره ای که با بازده نزدیک به 100 درصد سوختش رو مصرف میکنه (کوتوله سرخ) با ستاره ای که یهو وسط کار وارد فاز تحول جدیدی میشه و مابقی هیدروزنش رو به فضا پرتاب میکنه (ستارگان بزرگ) بایستی با هم فرق داشته باشن. اگه "سرعت واکنش" تعیین کننده اول و آخر این ماجرا باشه بایستی ستاره بزرگتر وقتی سوختش رو تا آخر سوزوند به اون اختلاف 1 میلیون برابری عمر کوتاهتر برسه. ولی این اتفاق نمی افته. ستاره بزرگ قبل از اینکه تمام هیدروژنش رو بسوزونه به اون اختلاف 1 میلیون برابر عمر کوتاهتر رسیده. عجیبه!!!

محور افقی در نمودار ِ دوم دماست، اما شما دمای هسته رو می‌دونید؟

متوجه نمیشم. خب میدونیم دیگه. کوتوله‌های قرمز سردترن سمت چپن ستارگان غول پیکر هم انتهای سمت راست. مگه اینطوری نیست؟

ثالثا بگذارید من از شما چند سوال می‌پرسم تا منظورتون رو واضحتر درک کنم:

دقیقا عمر ِ کوتوله های قهوه ای چه قدر بیشتر از مورد ِ انتظار ِ ماست؟ (یعنی تنها با در نظر گرفتن نرخ ِ انرژی، چه قدر باید باشه و الان چه قدره) و البته میتونید حساب کنید که همرفت با چه ضریبی می‌تونه عمر رو افزایش بده؟ (مرتبه ی بزرگی برای من کافیه)

خیلی سوال خوبیه. اگه بهش جواب بدیم حتماً این قضیه برامون روشن میشه. خب با فرض اینکه کوتوله‌ قرمز هم بجای اینکه هیدروژنش رو بطور کامل مصرف کنه بیاد و فقط قسمتی از اونو مصرف کنه و بقیشو پرتاب کنه به فضا اونوقت بدون هیچگونه محاسبه‌ای میتونیم بگیم عمرش کمتر میشه. (همون خارج شدن از شاخه اصلی)

در ضمن، میشه لطفا اون لینک ِ ویکیپدیا رو بدید؟ چون توی صفحه ی stellar evolution هیچ حرفی راجع به چیزی که شما می‌گید ندیدم!

توی صفحه Red Dwarf توضیح داده. کلاً اون تیکه از متنشو براتون میذارم:

As late-type red dwarfs are fully convective, helium does not accumulate at the core and, compared to larger stars such as the Sun, they can burn a larger proportion of their hydrogen before leaving the main sequence. As a result, red dwarfs have estimated lifespans far longer than the present age of the universe, and stars with less than 0.8 solar masses have not had time to leave the main sequence. The lower the mass of a red dwarf, the longer the lifespan. It is believed that the lifespan of these stars exceeds the expected 10 billion year lifespan of our Sun by the third or fourth power of the ratio of the solar mass to their masses; thus a red dwarf with 0.1 solar mass may continue burning for 10 trillion years.^[4][9] As the proportion of hydrogen in a red dwarf is consumed, the rate of fusion declines and the core starts to contract. The gravitational energy generated by this size reduction is converted into heat, which is carried throughout the star by convection.

من باید کمی فکر کنم. ()