Что вызывает увеличение размеров звезды, когда ее водородное топливо истощается?

Что вызывает увеличение размеров звезды, когда ее водородное топливо истощается? Например, ожидается, что Солнце увеличит свой радиус в 250 раз. Что вызывает это, если ожидается снижение его температуры? Как газ может расширяться, если температура падает?

star astrophysics

— Anixx
источник

Солнце никогда не исчерпает Водород. Это распространенное заблуждение.

В этот момент Солнце превращает водород в гелий. Этот расплавленный гелий остается в ядре, пока не достигнет критической массы . В этот момент ядро начнет разрушаться. Этот коллапс увеличивает температуру и давление вокруг активной зоны, где происходит слияние водорода, что приводит к увеличению слияния водорода, что также вызывает увеличение давления излучения, заставляющее внешние слои расширяться и охлаждаться.

Как только ядро достигает температуры около 100 млн. Кельвина, гелий начинает резко синтезироваться (вспышка гелия) с высоким давлением излучения в ядре. Вот где Солнце достигнет 250-кратного текущего радиуса.

Когда синтез гелия стабилизируется, радиационное давление в ядрах уменьшается, и радиус Солнца уменьшается.

Температура будет падать только на поверхности , потому что , как это расширяет его дальше от ядра.

— Joan.bdm
источник

Согласно «Исчезающей ложке», по крайней мере, насколько я понимаю, повышение температуры приводит к снижению скорости слияния - факт, который устанавливает равновесную температуру для звезды данного состава. Если гелий способен поддерживать плавление при более высоких температурах, чем водород, который подвергается аналогичному давлению, это предполагает более высокую равновесную температуру.

— суперкат

Температура - это не все, что имеет значение при слиянии. В сердечнике происходит значительное повышение давления.

— Joan.bdm

Плотность является функцией давления и температуры. По мере повышения температуры плотность уменьшается. Кроме того, насколько я понимаю, для того, чтобы атомы слились, разность их векторов скорости должна быть в определенном диапазоне. Если они слишком малы, ядра будут разорваны их электрическими зарядами. Если слишком большая кинетическая энергия, остающаяся после столкновения, разнесет их. По аналогии с тем, что ядерным реакторам нужно что-то, чтобы уменьшить скорость нейтронов, летящих вокруг них.

— суперкат

@supercat Не совсем. В вырожденном веществе давление практически не зависит от температуры. Это то, что критически происходит на разных этапах эволюции различных звезд (например, гелиевая вспышка): ядро становится вырожденным, прежде чем оно может начать плавиться, поэтому температура может резко увеличиваться (или уменьшаться), практически без изменения давления, что приводит к в чрезвычайно быстром синтезе почти всего ядра, когда температура достигает определенной точки.

— Зибадава Тимми