Mietin, miksi tähdillä kestää todella kauan tulla tähtiä? Johtuuko se siitä, että sen täytyy saada massa? Tai lämmetä? Jotain sellaista? Ja voisiko sitä vauhdittaa ollenkaan?
Vastaa
Aika " tuottaa " tähti riippuu itse asiassa tähden massasta. Aloitetaan aurinkotyypin tähdellä.
Tyypilliselle aurinkotyyppiselle tähdelle muodostumisaika on noin 10 miljoonaa vuotta (näet tämän kuvan Wikimediassa, joka antaa yleiskuvan tähtien muodostumisprosessista, mukautettuna Philippe Andrén kuvaan Prototähtien ja protostellarivaiheiden havainnot : The cold Universe, 1994). Tähtien muodostumisprosessissa voidaan erottaa eri aikakaudet, jotka ovat erilaisten hallitsevien fyysisten prosessien allekirjoitus. Tähtien muodostumisen ensimmäinen vaihe on gravitaatioromahdus, joka johtaa itse prototähden muodostumiseen. Tämän romahduksen aikataulu on ns. vapaapudotusaika , joka riippuu vain kohteen tiheydestä. Kun saat keskeisen kohteen hydrostaattisessa tasapainossa, asiat muuttuvat hienovaraisemmiksi: ydin supistuu adiabaattisesti (ilman lämmönsiirtoa) ja kun noin 2000 K: n lämpötila saavutetaan, divety dissosioituu (mikä on erittäin endoterminen reaktio), mikä johtaa toinen romahtamisen vaihe, joka johtaa itse prototähden muodostumiseen. Tähän vaiheeseen pääseminen hydrostaattisesta ytimestä kestää noin 1000 vuotta.
Seuraava vaihe, protostaattinen vaihe, on enimmäkseen akkressiovaihe. Se tarkoittaa, että tälle aikakaudelle määritetyn ajanjakson antaa -kasvuaika , joka vaihtelee kertyneen massan mukaan (joka on melko pieni) aurinkotyyppiselle tähdelle). 90% tähden lopullisesta massasta kerääntyminen kestää noin 200 000 vuotta.
Koska tähti supistuu edelleen, sen keskipisteen lämpötila nousee; kun miljoonan Kelvinin lämpötila saavutetaan, prototähti alkaa polttaa deuteriumiaan. Tässä vaiheessa Kelvin-Helmholtz-mekanismi antaa prototähden supistua ja säteillä gravitaatioenergiansa. Merkityksellinen aikataulu on silloin Kelvin-Helmholtz-aika (joka vaihtelee massan neliönä ja säteen käänteisenä ja kirkkaus), joka on paljon pidempi kuin edelliset aikataulut. Lämpötila nousee edelleen, jopa 10 miljoonaan Kelviniin, kun vety lopulta alkaa palaa, mikä on tähden syntymätodistus. Tähän pisteeseen vieminen kestää noin 10 miljoonaa vuotta.
Mutta kuten sanoin, tämä skenaario riippuu tähden massasta. Se pätee aurinkomaisiin tähtiin, mutta ei aivan massiivisiin tähtiin. Se on paljon nopeampi massiivisille tähdille, ja tähtien muodostumisprosessi on melko erilainen. Erityisesti kertymisnopeus on paljon suurempi, prototähden säteilypaine on mielettömän korkeampi, eikä niiden vuorovaikutusta ymmärretä täysin. On kuitenkin joitain teoreettisia teoksia, joiden arvioidaan muodostavan noin 100 000 vuotta massiivisten tähtien muodostamiseksi (katso esimerkiksi teoksia McKee ja Tan ).