Quest-ce qui rend les étoiles chaudes?

Les étoiles nobtiennent pas chaudes à cause de la fusion nucléaire, elles deviennent suffisamment chaudes pour soutenir la fusion nucléaire et ce processus maintient leurs températures. La fusion nucléaire arrête une étoile de devenir plus chaude.

Les protostars (avant la fusion nucléaire) deviennent chaudes en raison dune relation statistique bien connue entre lénergie potentielle gravitationnelle dun gaz et lénergie cinétique interne des particules qui composent le gaz. [Dans un gaz parfait, l’énergie cinétique des particules est directement proportionnelle à la température du gaz.] Ceci est connu sous le nom de théorème viriel , qui dit que deux fois lénergie cinétique additionnée des particules ($ K $) plus lénergie potentielle gravitationnelle ($ \ Omega $, qui est une quantité négative pour un objet lié) égale zéro. $$ 2K + \ Omega = 0 $$

Vous pouvez maintenant noter lénergie totale du système comme $$ E_ {tot} = K + \ Omega $$ et doù le théorème viriel que $$ E_ {tot} = \ frac {\ Omega} {2}, $$ qui est également négatif.

Si maintenant nous supprimons lénergie de le système, par exemple en permettant au gaz de rayonner de lénergie, de sorte que $ \ Delta E_ {tot} $ soit négatif , alors nous voyons que $$ \ Delta E_ {tot} = \ frac { 1} {2} \ Delta \ Omega $$

Donc $ \ Omega $ devient plus négatif – ce qui est une autre façon de dire que la proto-étoile atteint un plus réduit configuration.

Curieusement, en même temps, nous pouvons utiliser le théorème viriel pour voir que $$ \ Delta K = – \ frac {1} {2} \ Delta \ Omega = – \ Delta E_ {tot} $$ est positif . cest-à-dire que les énergies cinétiques des particules dans le gaz ( et donc leurs températures ) deviennent en fait plus chaudes. En dautres termes, le gaz a une capacité thermique négative. Mais une température plus chaude signifie généralement que plus de rayonnement est produit et si les pertes dénergie continuent, alors leffondrement fait de même.

Ce processus est finalement arrêté dans une étoile par le début de la fusion nucléaire. Cela remplace les pertes radiatives par lénergie nucléaire et létoile atteint un quasi-équilibre qui dure tant quelle a du combustible nucléaire à brûler.

Commentaires

• Cest ' une réponse complète, mais peut-être trop compliquée
• @Tanenthor " Astronomy Stack Exchange est une question et site de réponses pour les astronomes et les astrophysiciens. Il ' est créé et géré par vous dans le cadre du réseau Stack Exchange des sites Q & A. Avec votre aide, nous ' travaillons ensemble pour créer une bibliothèque de réponses détaillées à toutes les questions sur lastronomie. " Cest manque de détails notables dans de nombreuses réponses sur Astronomy SE.

Avant le la fusion nucléaire dans le noyau commence, la chaleur de létoile provient de la contraction de la nébuleuse dorigine. Lorsque la matière se rapproche, son énergie potentielle diminue, tout comme lorsque vous faites tomber une pierre. Lénergie est cependant constante, elle doit donc aller quelque part. Ce « quelque part » est la chaleur dans létoile nouveau-née.

Commentaires

• Donc, vous ' re impliquant que la naissance dune étoile est quelque peu violente et non graduelle ou est-ce que je linterprète simplement mal?
• @ReadySetPawn Non, je nai rien dit sur la durée de la phase de contraction.
• @ReadySetPawn alors que ' est une question différente, oui la naissance des étoiles peut être très violente et temporairement beaucoup plus brillante que lorsque létoile sy installe '. Jupiter, par exemple, représente 1 / 75e de la masse des étoiles naines rouges les plus légères, mais la chaleur de la formation est suffisante pour que Jupiter émette encore 4 fois lénergie quelle reçoit du soleil. Lénergie et la chaleur créées lorsque suffisamment de matière pour former une étoile fusionnent sous leffet de la gravité sont impressionnantes.