Εάν το Star A έχει θερμοκρασία πυρήνα t και b 3t πώς συγκρίνεται ο ρυθμός σύντηξης με το b;
Βασικές έννοιες
* Ραιμία σύντηξης: Ο ρυθμός με τον οποίο εμφανίζεται πυρηνική σύντηξη στον πυρήνα ενός αστέρι είναι ιδιαίτερα ευαίσθητος στη θερμοκρασία.
* Εξάρτηση θερμοκρασίας: Ο ρυθμός αντιδράσεων σύντηξης αυξάνεται δραματικά με τη θερμοκρασία. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι υψηλότερες θερμοκρασίες σημαίνουν ότι τα σωματίδια έχουν περισσότερη κινητική ενέργεια, αυξάνοντας την πιθανότητα να συγκρουστεί με αρκετή δύναμη για να ξεπεραστεί η ηλεκτροστατική απόρριψη και η ασφάλεια.
σύγκριση
Δεδομένου ότι το Star B έχει θερμοκρασία πυρήνα 3T, η οποία είναι τρεις φορές υψηλότερη από τη θερμοκρασία του πυρήνα του Star A, ο ρυθμός σύντηξης στο Star B θα είναι σημαντικά υψηλότερος από ό, τι στο Star A.
Εκτίμηση της διαφοράς
Ενώ η ακριβής σχέση είναι πολύπλοκη, μπορεί να γίνει μια τραχιά εκτίμηση χρησιμοποιώντας τα εξής:
* Ο κύκλος CNO: Στα αστέρια όπως ο ήλιος μας και ο βαρύτερος, η κυρίαρχη διαδικασία σύντηξης είναι ο κύκλος CNO, ο οποίος είναι πολύ ευαίσθητος στη θερμοκρασία. Ο ρυθμός του κύκλου του CNO αυξάνεται περίπου ως η 17η ισχύς της θερμοκρασίας. Αυτό σημαίνει ότι η 3 φορές αύξηση της θερμοκρασίας οδηγεί σε (3^17) =129,140,163 φορές αύξηση του ρυθμού σύντηξης!
* Η αλυσίδα PP: Σε μικρότερα αστέρια, η αλυσίδα PP κυριαρχεί. Ενώ είναι λιγότερο ευαίσθητη στη θερμοκρασία από τον κύκλο CNO, εξακολουθεί να αυξάνεται εκθετικά με τη θερμοκρασία.
Συμπέρασμα
Το Star B, με τον σημαντικά θερμότερο πυρήνα του, θα έχει δραστικά υψηλότερο ρυθμό σύντηξης σε σύγκριση με το Star A. Αυτό σημαίνει:
* Υψηλότερη απόδοση ενέργειας: Το Star B θα είναι πολύ πιο φωτεινό και πιο φωτεινό.
* βραχύτερη διάρκεια ζωής: Ο υψηλότερος ρυθμός σύντηξης θα καταναλώνει ταχύτερα καύσιμα, οδηγώντας σε μικρότερη διάρκεια ζωής για το Star B σε σύγκριση με το Star A.
Σημαντική σημείωση: Αυτή η εξήγηση υποθέτει ότι τα αστέρια έχουν παρόμοιες συνθέσεις και μεγέθη. Οι διαφορές σε αυτούς τους παράγοντες θα επηρέαζαν επίσης τον ρυθμό σύντηξης.
