なぜ星が星になるのに本当に長い時間がかかるのだろうか?質量を増やす必要があるからですか?または加熱しますか?そんな感じ?そして、それはまったくスピードアップできますか?

回答

" produce "星は、実際には星の質量に依存します。太陽型の星から始めましょう。

典型的な太陽型の星の場合、形成時間は約1,000万年です(この画像を見ることができますウィキメディアで、星形成プロセスの概要を説明しています。これは、1994年のThe ColdUniverseの原始星と原始星の段階の観測のPhilippeAndréの図を基にしています。星形成プロセスのさまざまなエポックを区別できます。これは、さまざまな支配的な物理プロセスの特徴です。星形成の最初の段階は、原始星自体の形成につながる重力崩壊です。この崩壊のタイムスケールは、いわゆる自由落下時間であり、オブジェクトの密度のみに依存します。静水圧平衡にある中心物体を取得すると、物事はより微妙になります。コアは断熱的に収縮し(熱伝達なし)、約2000 Kの温度に達すると、二水素が解離し(これは非常に吸熱反応です)、崩壊の第2段階であり、原始星自体の形成につながります。静水圧コアからこの段階に到達するのに約1000年かかります。

次の段階である原始星段階は、ほとんどが降着段階です。これは、このエポックのタイムスケールが降着時間によって与えられることを意味します。これは、降着質量(非常に低い)によって異なります。ソーラータイプの星の場合)。星の最終質量の90%が降着するのに約20万年かかります。

その後、星はまだ収縮しているため、中心の温度が上昇しています。 100万ケルビンの温度に達すると、原始星は重水素を燃やし始めます。この段階で、ケルビン・ヘルムホルツメカニズムにより、原始星は収縮し、重力エネルギーを放射することができます。意味のあるタイムスケールは、ケルビンヘルムホルツ時間です(これは、質量の2乗と半径の逆数として変化します。明るさ)、それは以前のタイムスケールよりもはるかに長いです。水素が最終的に燃焼し始めると、温度は最大1,000万ケルビンまで上昇し続けます。これは、星の出生証明書です。この点に到達するのに約1000万年かかります。

しかし、私が言ったように、このシナリオは星の質量に依存します。太陽のような星には有効ですが、巨大な星には有効ではありません。巨大な星の場合ははるかに高速であり、星形成プロセスはまったく異なります。特に、降着率ははるかに高く、原始星の放射圧はめちゃくちゃ高く、それらの相互作用は完全には理解されていません。ただし、巨大な星を形成するのに約10万年かかると推定されるいくつかの理論上の作品があります(たとえば、マッキーとタンの作品を参照)。

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