反応率と恒星進化とは? わかりやすく解説

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反応率と恒星進化

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/04/16 08:02 UTC 版)

トリプルアルファ反応」の記事における「反応率と恒星進化」の解説

トリプルアルファ反応恒星作る物質温度密度強く依存する。この反応生み出される単位時間当たりのエネルギー量はおよそ温度40乗及び密度2乗比例する。これに対して陽子-陽子連鎖反応ではエネルギー生成率は温度の4乗及び密度の1乗に比例するトリプルアルファ反応このように強い温度依存性を持つことが、恒星進化晩期赤色巨星段階存在する理由となっている。 比較的小質量恒星では、中心核たまったヘリウム専ら電子縮退圧によって重力収縮拮抗している。よって中心核体積はその密度のみによって決まり圧力には依存しないこのため、小質量星の内部トリプルアルファ反応が始まると、縮退した中心核では熱膨張起きないために温度上がる一方となり、この温度上昇によって反応速度より一層加速され反応暴走することになる。この暴走的な反応ヘリウムフラッシュと呼ぶ。ヘリウムフラッシュ数分間しか続かないが、この間中心核含まれるヘリウム60% - 80%が反応使われ莫大なエネルギー生み出される。 これに対して質量大きな恒星では、ヘリウム燃焼縮退した炭素からなる中心核周囲取り巻く球殻状のヘリウム層の中で起こる。このヘリウム殻は縮退ていないため、ヘリウム燃焼放出されるエネルギーによって温度上昇すると、星の外層膨張する。この膨張によってヘリウム層の温度が下がるとヘリウム燃焼停止し、星は再び収縮するこのような膨張収縮繰り返すため、この段階の恒星脈動変光星として観測され外層物質を星の外部流出させる

※この「反応率と恒星進化」の解説は、「トリプルアルファ反応」の解説の一部です。
「反応率と恒星進化」を含む「トリプルアルファ反応」の記事については、「トリプルアルファ反応」の概要を参照ください。

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