恒星の温度はどのように変化しますか?


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太陽の表面(光球)の温度は4500°〜6000°ケルビンです。コア内部では、約1570万ケルビンです。

他の種類の星(中性子星、白色d星など)では、これらの領域の温度はどれくらいですか(多くの場合、これらの同じ層はありません)、また太陽の温度と比較する方法は?

回答:


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この質問には2つの部分があります。

表面温度

表面温度を示し、観測可能な星の温度を示す非常に便利な図は、lez.ac.ukの Herzsprung-Russell図です

ここに画像の説明を入力してください

ご覧のように、私たち自身の太陽の黄色は、質問で述べたように、4.5 kケルビンから6 kケルビンにそれを置きます。この温度は、平均の下限に向かって低下しています。ほとんどの星が存在するメインシーケンスは、約20 kケルビンに達し、40 kケルビン領域に向けていくつかあります。

白いドワーフは太陽より少し熱く、6 kケルビンから10 kケルビンの間です。

中性子星はメインシーケンスから外れています-若いものは1 MKを超える可能性があります!

コア温度:

内部的には、コアの温度は星の質量に依存しています。私たちの太陽では、エネルギーは最大約20 Mケルビンまで発生するプロトン-プロトンチェーンメカ​​ニズムを介して供給されますが、より大きな質量の星は約15 Mケルビン以上で発生する炭素-窒素-酸素サイクルを使用できます。

違いは主に対流と放射の違いにあります- ウィキペディアのメインシーケンスページからのこの抜粋は、これについてある程度詳しく説明しています。

コアと表面、または光球との間に温度差があるため、エネルギーは放射と対流を介して外側に輸送されます。エネルギーが放射線によって輸送される放射線ゾーンは、対流に対して安定しており、プラズマの混合はほとんどありません。対照的に、対流ゾーンでは、エネルギーはプラズマのバルク運動によって輸送され、高温の材料が上昇し、低温の材料が下降します。対流は、放射よりもエネルギーを運ぶためのより効率的なモードですが、急激な温度勾配が生じる条件下でのみ発生します。質量の大きい星(10を超える太陽質量)では、CNOサイクルによるエネルギー生成速度は温度に非常に敏感であるため、核融合は核に非常に集中しています。その結果、コア領域には高い温度勾配があり、これにより、より効率的なエネルギー輸送のための対流ゾーンが得られます。コアの周りの材料のこの混合により、水素燃焼領域からヘリウム灰が除去され、主シーケンスの寿命中に星のより多くの水素が消費されます。質量の大きい星の外側の領域は、放射によってエネルギーを輸送し、対流はほとんどまたはまったくありません。シリウスのような中間質量星は、主に放射によってエネルギーを輸送し、小さなコア対流領域を持ちます。太陽のような中型で低質量の星には、対流に対して安定したコア領域があり、外層を混合する表面近くの対流ゾーンがあります。これにより、水素に富む外側領域に囲まれた、ヘリウムに富むコアが着実に蓄積されます。対照的に、クールで非常に低質量の星(太陽質量0.4未満)は全体にわたって対流です。


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ここであなたが読んで:「新たに形成された中性子星内部の温度は約10からである11 10への12ケルビン。」

McCook and Sion Spectroscopically Identified White Dwarfsカタログによると、最もホットなWhite Dwarfは RE J150208 + 661224 with 170 kKです。

私はどこかで、最も寒いWDのテフが3000〜4000 Kであることを読みました。宇宙が十分に古ければ、最初のWDは、周囲のスペース3 Kと同じくらい寒いBlack Dwarfsになります。

非縮退星の場合、次のものがあります。

おそらく、最もホットな既知のメインシーケンススターは、52 kKのHD 93129 Aです。仮想の人口III星は、それよりも高温になる可能性があります。

比較のために、Sunの温度は5778 K(wikipedia)です。

寒い知られている主系列星はおそらくある 2MASS J0523-1403のみ2075 K. Dieterichの論文で最も寒い可能スターがそれよりはるかに寒いことができませんでした、またはそうでなければない星が、褐色矮星であることを示唆しています。

フューザー(水素-星を融合するオブジェクト-重水素-褐色D星を融合するオブジェクト)の場合、モデルは、宇宙の現在の時代にBDが〜260 Kに冷却されると予測します(参照を今覚えていないためごめん)。WDのように、宇宙が十分に古ければBDは宇宙と同じくらい寒いかもしれません。それから、黒い小人は別として、260 Kより冷たい物体を惑星と考えることは安全であるようです。

ここにリストされているすべての温度は、中性子星の温度を除いて、これらの星の表面で測定された温度であることに注意してください。彼らのセンターはそれよりずっと暑いです。

最後に、クォーク星、Q星などの別の仮想天体を忘れました。それらが中心温度が10 12ケルビンよりも高い場合(理論外に存在する場合)、私は驚かないでしょう。

超大質量ブラックホールの温度はどのくらいですか?

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