欢迎光临散文网 会员登陆 & 注册

关于中小质量恒星的氦闪

2023-08-24 10:39 作者:人马座V3839  | 我要投稿

对于约0.8M⊙-2.3M⊙的恒星来说,由于氦首次点燃时氦核处于简并态,因此氦最初将以爆炸式燃烧 当恒星简并氦核质量达到0.45M⊙时(所有能在RGB后发生氦闪的恒星在发生氦闪时简并核质量几乎相同,都是0.45M⊙),氦将点燃。由于等离子中微子过程的发生,密度大的地方所带来的能量损失越大,温度也更低,所以简并核温度最高的地方并不在中心,而在中心偏外的地方。所以,中心偏外的氦将首先点燃。根据简并态物质状态方程(如下图)可知电子,,简并气体的压强与温度无关

因此内核不会发生膨胀而调节压强,所以温度会一直提高,氦产能率也一直提高,直到发生爆炸式燃烧。其所产生的压力会把氢壳层源向外推,最后,因温度过低而熄灭,这导致恒星的光度下降。而当离子气体压强大于电子气体压强时,闪耀发生层的简并物质会因膨胀而解除简并。在闪耀层解除的同时,也推动闪耀层以上的部分解除,所以这一次氦闪,把闪耀层和闪耀层以上的区域都解除简并,形成一个幔层,把简并内核和富氢包层分开。 氦闪耀停止后,无氢核收缩,氢壳层源复燃,产物堆积到氦幔层中温度再次增加,同时,整体光度回升,直到简并核向内一层点燃,并解除,反复进行这个过程,直到完全解除。

小质量恒星氦闪时核心光度变化图 第一次对恒星的影响是最大的,后面几次因为解除的区域不像第一次那么多,而且中间已经隔了很厚的幔层,所以对恒星的影响变小,幔层越来越厚,影响也越来越小,直到完全解除。当完全解除后,再引发的氦燃烧就是正常燃烧了,稳定的中心氦燃烧阶段开始了。 此外,在氦闪之后,氦燃烧将会引发对流(由于氦闪时间),这种对流会在整个氦幔层中扩散。之后,由于氢壳层源已熄灭,包层对流会向内掘取,把CNO循环的产物(氦/氮)带到恒星表面,金属量非常低的恒星,甚至有可能把氦幔层的C也掘取出来。

关于中小质量恒星的氦闪的评论 (共 条)

分享到微博请遵守国家法律