Mengapa lintasan tahap subgiant hampir horizontal pada diagram HR?

Dinyatakan bahwa:

Setelah urutan utama, ketika fusi melemah atau berhenti di inti, radiasi luar melemah. Inti helium berkontraksi dan memanas. Energi gravitasi diubah menjadi energi termal lagi!

Bintang itu akan tampak dingin perlahan dan akan mengalami sedikit peningkatan luminositas. Selama fase ini, jalur yang akan diikuti bintang dalam diagram HR hampir horizontal di sebelah kanan posisinya di Main Sequence. Bintang-bintang dalam fase ini biasanya disebut sebagai subgiants.

Tapi saya masih belum bisa mengerti.

star red-giant

— luna velut
sumber

Jawaban:

Saya akan mengganti jawaban sebelumnya untuk fokus pada cabang "subgiant" sebelum raksasa merah, daripada urutan utama atau "cabang horisontal" fusi inti helium. Itu adalah waktu-waktu lain bahwa luminositasnya konstan, tetapi pertanyaan ini adalah tentang cabang subgiant, yang saya lewatkan sebelumnya.

Alasan luminositas hampir konstan pada cabang subgiant terkait dengan "hubungan massa-luminositas" bintang-bintang sebelum dan sekuens utama. Ini disebabkan oleh difusi radiatif dan bagaimana hal itu mengarah pada luminositas yang hanya bergantung pada massa, untuk komposisi yang diberikan. Jika Anda dibandingkan dengan trek pra-main-urutan, Anda harus menemukan bahwa subgiants lebih atau kurang menelusuri kembali evolusi sebelumnya, hanya dengan luminositas yang agak lebih tinggi karena banyak elektron telah ditelan menjadi neutron, mengurangi opacity dan meningkatkan semua tingkat penting difusi radiatif. Ini pada dasarnya hanya hubungan massa-luminositas yang didominasi helium, bukan yang didominasi hidrogen, karena jari-jari naik karena rincian tentang bagaimana interior berkembang.

Alasan luminositas akhirnya naik tajam pada cabang raksasa merah adalah bahwa ketika inti yang mulai merosot mulai terbentuk dalam massa, ia mulai mengontrol suhu daerah sekering, dan ini secara signifikan mengubah struktur internal dengan cara yang menjelaskan raksasa merah. .

— Ken G
sumber

Tampaknya seseorang yang tidak tahu banyak tentang evolusi bintang memberi nilai -1, tetapi Anda dapat yakin bahwa jawaban saya benar semua sama. Fakta menarik tentang hubungan massa-luminositas adalah bahwa ia tidak bergantung pada jari-jari, yang merupakan elemen dasar dari kombinasi konten cahaya internal dikalikan dengan laju difusi. Jadi itu sebabnya luminositas tidak berubah karena jari-jari berubah, tetapi suhu permukaan tidak berubah.

— Ken G

Mungkin mereka berpikir bahwa Anda tampaknya mengatakan tidak ada "fusi shell penting" selama fase subgiant? Saya juga akan berpikir bahwa banyak jika sebagian besar subgiant memiliki amplop konvektif.

— Rob Jeffries

Saya mengacu pada pentingnya fusi shell dalam mengatur luminositas bintang. Sudah jelas dari pertanyaan bahwa tidak ada fusi shell yang penting dalam pengaturan luminositas bintang - luminositas tidak berubah ketika fusi bergeser dari fusi inti ke fusi shell! Apa yang bisa membuatnya lebih jelas dari itu? Karena itu pertanyaannya. Adapun amplop konvektif, yang dibahas dalam mengapa suhu permukaan bintang turun, tetapi jelas tidak ada hubungannya dengan luminositas. Lihat saja treknya.

— Ken G

$L = c r^2 T^4$

Ini terjadi karena penipisan H pada intinya:

Penipisan H pada inti -> kontraksi inti -> peningkatan suhu inti + mulai fusi H dalam amplop (dalam diagram HR, bintang naik) -> untuk menjaga keseimbangan dari injeksi energi fusi H dalam amplop, amplop mengembang dan mendingin (bergerak horizontal ke kanan dalam diagram SDM) -> ...

— Kornpob Bhirombhakdi
sumber

Tidak menjelaskan mengapa luminositas hampir konstan.

— Rob Jeffries

"peningkatan jari-jari dan penurunan suhu"

— Kornpob Bhirombhakdi

Luminositas hampir konstan karena diatur oleh difusi radiatif, dan sifat difusi radiatif (untuk opacity tetap) adalah untuk menghasilkan luminositas yang hanya bergantung pada massa, dan bukan pada jari-jari. Ini adalah "hubungan massa-luminositas." Pertanyaannya bisa dibingkai ulang, "mengapa orang berpikir hubungan luminositas massa hanya berlaku di urutan utama, ketika trek menunjukkan itu juga memegang urutan sebelum dan sesudah utama?" Jawab: karena mereka tidak memperhatikan.

— Ken G

Adakah referensi untuk hubungan ML untuk pra / post MS? Saya mungkin tidak menyadari sesuatu yang baru.

— Kornpob Bhirombhakdi

Mengapa Anda memerlukan referensi untuk posting hubungan ML MS ketika seluruh pertanyaan di sini adalah mengapa hubungan ML masih berlaku untuk subgiants? Itulah pertanyaan yang ditanyakan, pertanyaannya adalah apakah hubungan ML masih berlaku, itu mengapa masih berlaku. Dan itulah yang dijawab.

— Ken G