¿Cómo haría una estrella gigante roja natural y de larga vida?

Esta es una buena pregunta y, de hecho, es posible que pueda lograr su objetivo de forma natural. El límite inferior para la fusión de helio es$\sim0.5M_{\odot}$; dada la relación de vida útil de la secuencia principal$\tau_{\text{MS}}\propto M^{-2.5}$, podemos estimar que tal estrella permanecería en la secuencia principal durante aproximadamente 56 mil millones de años. Una buena regla general para la vida útil de las gigantes rojas es aproximadamente el 10% de la vida útil de la secuencia principal.$^{\dagger}$, por lo que una estrella justo por encima de este corte de fusión gastaría$\tau_{\text{RG}}\approx$5.600 millones de años en la rama gigante roja, lo que debería ser adecuado para tus propósitos.

Aumentar la metalicidad puede sacudir esto un poco. Los metales ayudan en el enfriamiento de las nubes moleculares a medida que los núcleos protoestelares comienzan a colapsar, lo que significa que es mucho más fácil formar estrellas de menor masa ahora que al comienzo del universo. También puede reducir la masa máxima de las estrellas (ver Adams & Laughlin 1997 ), pero en un futuro lejano se espera que este límite no sea inferior a$\sim30M_{\odot}$, que solo debería afectar a las estrellas más masivas, nada como las que nos preocupan.

Dejando de lado los efectos sobre las poblaciones estelares en masa , ¿el aumento de la metalicidad media disminuirá la vida útil de una estrella de una masa dada? En el caso extremo, sí. Adams y Laughlin estiman una dependencia de la metalicidad de

$$\tau_{\text{MS}}\propto Z(1-4Z)\left(1-\frac{64}{27}Z\right)^{7.5}$$ Esto conduce a una vida útil máxima en$Z\sim0.04$. La metalicidad del Sol es$Z_{\odot}\approx0.02$; aumentando esto a$Z\sim0.10$disminuiría el tiempo de vida de la secuencia principal (y, aproximadamente, el tiempo de vida de la gigante roja) en aproximadamente un 30%. En el caso de máxima metalicidad esperada de$Z\sim0.20$, veríamos tiempos de vida extremadamente cortos. (Si la extrapolación a ese caso es verdaderamente válida es otra cuestión). El resultado es que incluso cuando las metalicidades estelares medias son cinco veces más altas de lo que son hoy, todavía en un futuro lejano, la disminución de la edad no debería ser significativa. suficiente para que usted cause problemas. Es solo al final de la era estelífera que te encuentras con problemas.

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$^{\dagger}$Vea Interiores estelares de Hansen, Kawaler y Trimble.

Necesitas recargar tu estrella de alguna manera

La mejor manera de hacer esto es probablemente una fusión de Stellar . Esta debe ser una colisión muy afortunada que llegue al punto óptimo donde se fusionan suavemente, de modo que no provoque una supernova, ni cree un agujero negro, ni derrita su mundo de hielo, ni cree un estallido de rayos gamma que esterilice el sistema. Este es un buen tiro con truco.

990 millones de años después de la vida de las gigantes rojas, el destello de helio está a solo unos meses de distancia, una pequeña enana amarilla rebelde ingresa al sistema, es capturada en una órbita elíptica estrecha y, después de algunas vueltas (que afortunadamente se mantienen lejos de su planeta) es finalmente rozando el sol a baja velocidad, formando un contacto binario , fusionándose eventualmente. El hidrógeno y el helio de la enana amarilla reabastecen la llama roja, comprándola otros mil millones de años.

Esta será una gran ola de calor en su planeta, y probablemente con un gran número de muertos, pero con un ajuste cuidadoso de los números, debería haber regiones que sobrevivan.