Модель звезды

Модель звезды — это математическое описание строения звезды. Модели звёзд строятся для того, чтобы получить представление о том, что про­исходит в недрах звезды используя известные физи­ческие законы.

Модель звезды — это таблицы, в которых описывается распределение плотности и температуры в зависимости от радиуса. Такие таб­лицы позволяют вычислить все наблюдаемые характеристики звезды, которая описывается этой моделью, и сравнить полу­ченные результаты с наблюдаемыми параметрами изучаемой звезды (например, Солнца).

В начале расчёта делаются некоторые предположения о со­стоянии вещества в звезде, о процессах, в ней происходящих, записываются уравнения используемых физических законов, которые решаются с помощью компьютеров. В результате получа­ется таблица чисел, которые описывают распределение темпе­ратуры и плотности в звезде в зависимости от расстояния от её центра.

Решение уравнений даётся в безразмерных переменных: T/T_c и ρ/ρ_c. После вычисления модели, задав массу и хими­ческий состав, подбираются значения T_c и ρ_c так, чтобы получить заданные значения светимости L и радиуса R. После этого можно сравнивать полученные результаты с наблюдени­ями, соответственно уточнять модели и делать заключения о строении звёзд и их эволюции.

Уравнение гидростатики

Предполагается, что звезда находится в равновесии, т. е. в любой её точке давление уравновешивает силы гравита­ции. Описывается это положение уравнением гидростатики.

Уравнение переноса энергии

Вторым важнейшим уравнением является уравнение переноса энергии. Вся энер­гия вырабатывается в центральных областях звезды. Конвек­ция или лучистый перенос транспортируют выделившуюся энергию к поверхности звезды, где она излучается в простран­ство. В различных областях звезды действуют разные уравне­ния переноса энергии, что создает немалые трудности при вы­числении.

Уравнение ядерной физики

Уравнение ядерной физики — одно из основных уравнений модели звезды, которое описывает процесс выделе­ния энергии. Хотя сами процессы достаточно хорошо известны, но их ход исследован только в земных лабораториях. При этом исследуются процес­сы, происходящие при очень высоких энергиях, соответству­ющих температурам, в сотни и тысячи раз большим, чем в недрах звёзд. А скорость и течение этих процессов очень силь­но зависят от энергии сталкивающихся частиц.

Уравнения изменения химического состава

Наконец, уравнение, показывающее, как меняется химиче­ский состав вещества в результате происходящих ядерных ре­акций.

см. Звёздная эволюция Материал с сайта http://wiki-what.com

Эволюция звезды рассчитывается следующим образом. За­дав определённые значения массы и химического состава, оце­нивают исходную модель. Обычно эта модель определяется в предположении, что химический состав вещества звезды во всех её точках одинаков. Затем задают некоторый промежу­ток времени и рассчитывают, как изменился химический со­став в различных местах звезды в результате ядерных реак­ций, после чего снова рассчитывают новую модель звезды с уже изменившимся химическим составом.

см. Виды звёзд