Cosa causa l'aumento delle dimensioni di una stella quando il suo combustibile a idrogeno è esaurito?

Cosa causa l'aumento delle dimensioni di una stella quando il suo combustibile a idrogeno è esaurito? Ad esempio, il Sole dovrebbe aumentare il suo raggio di 250 volte. Cosa causa questo se si prevede che la sua temperatura diminuisca? Come può espandersi il gas se la temperatura scende?

star astrophysics

— Anixx
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Il sole non finirà mai di idrogeno. Questo è un malinteso comune.

In questo momento il Sole sta fondendo Idrogeno in Elio. Questo elio fuso rimane al centro fino a raggiungere una massa critica . A questo punto il nucleo inizierà a collassare. Questo collasso aumenta la temperatura e la pressione intorno al nucleo in cui l'idrogeno viene fuso causando l' aumento della fusione dell'idrogeno che provoca anche un aumento della pressione di radiazione che fa espandere e raffreddare gli strati esterni.

Una volta che il nucleo raggiunge una temperatura di circa 100 milioni di Kelvin, la fusione dell'elio inizia drammaticamente (Helium Flash) con un'alta pressione di radiazione nel nucleo. Qui è dove il Sole raggiungerà 250 volte il suo raggio attuale.

Quando la fusione dell'elio stabilizza la pressione di radiazione sui nuclei diminuisce facendo restringere il raggio del sole.

La temperatura scenderà solo in superficie perché quando si espande è più lontano dal nucleo.

— Joan.bdm
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Secondo The Disappearing Spoon, almeno per come lo capisco, un aumento della temperatura provoca una diminuzione della velocità di fusione - un fatto che stabilisce la temperatura di equilibrio per una stella di una data composizione. Se l'elio è in grado di supportare la fusione a temperature più elevate dell'idrogeno che è sottoposto a una pressione simile, ciò suggerirebbe una temperatura di equilibrio più elevata.

— supercat

La temperatura non è tutto ciò che conta nella fusione. Ci sono alti aumenti delle pressioni nel nucleo.

— Joan.bdm,

La densità è una funzione di pressione e temperatura. All'aumentare della temperatura, la densità diminuisce. Inoltre, secondo la mia comprensione, affinché gli atomi si fondano, la differenza nei loro vettori di velocità deve essere entro un certo intervallo. Se troppo piccoli, i nuclei saranno separati dalle loro cariche elettriche. Se troppo grande, l'energia cinetica rimasta dopo la collisione li separerà. Simile alla ragione per cui i reattori nucleari hanno bisogno di qualcosa per moderare la velocità dei neutroni che vi volano intorno.

— supercat,

@supercat Non esattamente. Nella materia degenerata la pressione è quasi completamente indipendente dalla temperatura. Questo è ciò che accade in modo critico nei vari stadi dell'evoluzione di varie stelle (come un lampo di elio): il nucleo diventa degenerato prima che possa iniziare a fondersi, quindi la temperatura può aumentare o diminuire drasticamente con un cambiamento di pressione minimo o nullo, con conseguente in una fusione estremamente rapida di quasi tutto il nucleo una volta che le temperature raggiungono un certo punto.

— zibadawa timmy,