¿La luminosidad de una estrella en su secuencia principal aumenta o permanece aproximadamente constante?

La luminosidad de una estrella permanece aproximadamente constante durante su tiempo en la secuencia principal. Hay un ligero aumento con el tiempo que, como habrás adivinado, está relacionado con el cambio de composición de la estrella debido a la fusión.

El llamado teorema de Vogt-Russell nos dice que la masa y la composición de una estrella son los dos únicos factores que afectan su estructura y, por extensión, su luminosidad.$^{\dagger}$La mayoría de las estrellas de secuencia principal tienen tasas de pérdida de masa insignificantes (al menos, en comparación con estrellas evolucionadas como las estrellas AGB), por lo que los cambios de composición deberían ser lo único que dicte la evolución de la luminosidad.

Resulta que la luminosidad está relacionada con la masa molecular media$\mu$por (aproximadamente)

$$L\propto\mu^4$$ que no es insignificante. La fusión convierte el hidrógeno en helio en el núcleo de la estrella y, por lo tanto, debería haber un aumento en$\mu$y por lo tanto en luminosidad (aproximadamente un factor de dos). El cambio es pequeño en comparación con los órdenes de magnitud en los que dos estrellas de secuencia principal pueden diferir entre sí, pero no es cero.

Aparte, de hecho hay un cambio en la temperatura central (aunque me gustaría señalar que su uso de la ley de Stefan-Boltzmann requiere un cambio en la temperatura de la superficie ) para adaptarse al aumento de la luminosidad, pero la tasa de generación de energía es muy sensible. a los cambios de temperatura, particularmente para las estrellas que usan el ciclo CNO.

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$^{\dagger}$Esto, estrictamente hablando, no es cierto. La rotación, como mencionó Rob Jeffries, también es importante para ciertas estrellas y puede tener un papel en la evolución de la luminosidad de una estrella.