In che modo la rotazione di una stella influisce su una stella nella sequenza principale?

Ho cercato e ho scoperto che le domande si concentrano principalmente su stelle di neutroni, nani bianchi e buchi neri. Non era quello che cercavo.

Fondamentalmente, più grande è la massa della stella, più intensa è la sua reazione di fusione e più breve è la sua durata nella sequenza principale. Ora, immagina che una stella giri molto più velocemente. Ci sarà meno gravità di superficie all'equatore che ai poli. In che modo una rotazione rapida influisce sulla reazione di fusione della stella?

1. La pressione della massa della stella sul suo nucleo sarà più bassa all'equatore e quindi ridurrà la velocità di fusione nucleare?

2. Ci sarà una convezione più profonda a causa dell'effetto Coriolis?

3. Cosa dovremmo notare in termini di longevità nella sequenza principale, luminosità e spettro di emissione di una stella a rotazione rapida rispetto a una a rotazione lenta della stessa massa iniziale ?

Questo è un problema ben studiato. L'effetto della rotazione sulla struttura di una stella di massa a basso raggio (come il Sole) è sintetizzato da Eggenberger (2013) .

Non si osserva mai che tali stelle ruotino così velocemente che la rotazione gioca un ruolo significativo nel loro equilibrio idrostatico, tuttavia la rotazione svolge un ruolo causando un'ulteriore miscelazione nella stella.

Questo è importante per due motivi: (i) inibisce la diffusione graduale dell'elio verso il nucleo, questo riduce leggermente l'opacità nel nucleo e lo solleva nell'involucro (rispetto a una stella non rotante). Ciò si traduce in una luminosità leggermente superiore e una temperatura superficiale leggermente superiore. (ii) Ancora più importante, la miscelazione aggiuntiva porta idrogeno aggiuntivo nel nucleo e ciò aumenta la durata della sequenza principale.

È improbabile tuttavia che gli effetti sulle stelle di una massa solare siano molto significativi nella pratica, poiché queste stelle perdono efficacemente il momento angolare attraverso un vento magnetizzato durante le loro prime vite e è improbabile che gli effetti della rotazione siano significativi anche a più volte la rotazione solare Vota.

Gli effetti su stelle più massicce possono essere più gravi. Questi possono ruotare ad una frazione apprezzabile del loro tasso di rottura per gran parte della loro vita e non perdono il momento angolare con la stessa efficienza delle stelle di massa inferiore (non hanno venti magnetizzati). Gli effetti sono descritti nel documento canonico di Meynet & Maeder (2000) ; sono più pronunciati rispetto alle stelle di massa inferiore e più complicati a causa dell'inviluppo radiativo e delle incertezze nella dipendenza dalla rotazione della significativa perdita di massa.

Gli effetti idrostatici di rotazione si dovrebbero essere importante fase iniziale della sequenza principale e contribuiscono ad una leggermente inferiore temperatura superficiale. In tempi successivi gli effetti dominanti sono causati da cambiamenti nella miscelazione e diffusione vicino al nucleo e nell'involucro come per le stelle di massa inferiore, con conseguente maggiore luminosità e temperature più calde. La durata della sequenza principale può essere prolungata del 30% a causa della miscelazione aggiuntiva di combustibile idrogeno fresco nel nocciolo.