Glavni niz: Razlika med redakcijama

dodanih 27 zlogov ,  pred 14 leti
brez povzetka urejanja
 
Pripomniti je potrebno, da so sredice zvezd tako velike in masivne, da traja najmanj nekaj sto tisoč milijard let, da se porabi vsa zaloga vodika, ki jo ima zvezda kot gorivo. Povsem razvidno je, da zvezde, ki svetijo močneje, hitreje porabijo in imajo zaradi tega krajši življenjski razpon.
Uporabimo lahko slavno Einstein-ovo formulo E=mc2, da ugotovimo, kako dolgo traja, preden se zvezda razvije na stopnjo rdeče orjakinje (sevalni razred III). Celotna energija, ki se pri tem sprošča v sredici zvezde tekom njenega »življenja« , (E*) znaša:
 
E* = Lt
 
Kjer je L izsev zvezde (energija, ki se sprosti v eni sekundi) in je t življenjski čas zvezde. Celotna energija, ki jo zvezda ustvarja nam torej pove, koliko zvezdine mase se pretvori v energijo. Če predpostavimo , da se približno 1/2 mase zvezde , ki gre med odvijanjem procesa jedrskega zlivanja v sredici zvezde, se pri tem pretvori 0.71% mase 4 protonov v energijo. Če vstavimo E=mc2, dobimo:
 
Lt = (0.0071/4)(M/2)c2
 
Kjer je M masa zvezde. Zato je življenjski čas zvezde, t, v sekundah
 
t = 8.9x10-4Mc2/L
 
Sedaj vemo tudi za zvezo masa-izsev za zvezde, ki je L α M3.5 :
 
t α Mc2/M3.5
 
t α c2/M2.5
če rezultat pretvorimo v sončeve enote dobimo:
 
t/to = 1/(M/Mo)2.5
'''t/to = 1/(M/Mo)2.5'''kjer je M☼ masa Sonca in je to življenjski čas Sonca, ki znaša 10 milijard let (1010). Tako lahko pridemo do spoznanja, da masivne in vroče zvezde, porabijo zalogo vodika hitro (krajši življenjski čas) in da manj masivne in hladnejše zvezde to zalogo vodika porabijo počasi; vendar pa vso, ker se njihova snov enakomerno premeša s konvekcijo.
________________________________________
 
Dodaten nevtron, ki ustvari izotop ogljik-13 poveča maso atoma na 13.0, vendar je element še vedno ogljik (in torej ima 6 protonov). CNO cikle je v osnovi zlivanje protonov in sredic ogljika-12 vse dokler (po periodični tabeli) ne pridemo do dušika, ki ima maso 15,0 in se torej ustvarja iz helijevih sredic in ogljika-12 (vrni se na začetek).
Pripomniti je potrebno, da te reakcije ustvarjajo tudi številne pozitrone, nevtrine in gama-žarke, ko se razpadajo jedra nestabilnih izotopov. Ti so dodatni izvor energije k verigi reakcij proton-proton in ustvarjajo gama-žarke (CNO cikel postane prevladujoči vir energije pri bolj masivnih zvezdah).
 
6C12 + 1H1 = 7N13 + γ
 
7N13 = 6C13 + e+ + ν
 
6C13 + 1H1 = 7N14 + γ
 
7N14 + 1H1 = 8O15 + γ
 
8O15 = 7N15 + e+ + ν
 
7N15 + 1H1 = 6C12 + 2He4
 
Vsi ti izrazi enačb pomenijo,da je zgoraj celoten CNO cikel. Pomembno je, da se atomi CNO ne spremenijo med odvijanjem tega cikla, služijo samo kot katalizator za zlivanje 4 protonov v helijeva atomska jedra.
________________________________________
== Sledi razvoja zvezd po stopnji »glavnega niza«: ==
Ko začne zaloga vodika v sredici pojemati, se delež jedrskih reakcij zmanjša, in količina ustvarjene energije upade ali pa se celo zaustavi. Na podlagi toplotnega ravnovesja vemo, da začne temperatura padati in se zato tudi zmanjša sevalni pritisk (pritisk jedrskih reakcij) v sredici zvezde, kjer potekajo procesi zlivanja.
Na podlagi hidrostatičnega ravnovesja vemo, da upad pritiska pomeni, da se začne sredica zvezde močno krčiti. To povzroči, da temperatura začne zopet naraščati, in da delež jedrskih reakcij, za preostali vodik, če ga je sploh še kaj, naraste (celo takrat, ko je vodik v sredici zvezde popolnoma izginil (in je torej v »zadnjih vzdihljajih«). Oster vzpon temperature torej povzroči, da se začne vodik zlivati v ovojnici, ki je priležna sredici in se torej začne zgorevanje vodika v ovojnici, na področju zvezde, ki je bilo prej prehladno (manj kot 15 milijonov °K) in se tam še naprej odvija. Na točki, ko postane zlivanje v ovojnici pomembno, je to edini vir energije umirajoče zvezde.
111

urejanj