Aumento de la luminosidad en las estrellas

Estoy tratando de construir un sistema solar, y estoy jugando con la idea de que el planeta capaz de albergar vida estaba inicialmente fuera de la zona habitable, pero la edad avanzada de la estrella ha provocado que aumente la luminosidad, cambiando así el HZ aún más. hacia fuera.

¿Cómo se calcula el aumento de la luminosidad de una estrella con la edad? ¿Existe una correlación fija entre todas las estrellas? ¿Varía según el tipo?

Detalles adicionales -

  • La estrella tiene 0,88 masas solares
  • La vida útil es 1.38 Vida útil solar
  • La estrella todavía está dentro de la secuencia principal, pero significativamente más avanzada que el Sol, tanto en edad total como en términos de su ciclo de vida.

Cualquier respuesta sería muy apreciada.

Hay un montón de problemas con esta pregunta; la evolución estelar es un campo en gran parte teórico en el mejor de los casos. Y la luminosidad a una longitud de onda dada, digamos que la luz azul visible puede aumentar teóricamente independientemente del comportamiento de la luminosidad estelar total.
La respuesta de HDE 226868 probablemente tenga todo lo que necesita, pero es posible que desee saber que su estrella probablemente tenga una clase espectral K0V, al menos de acuerdo con este conjunto de clasificación.

Respuestas (1)

Recomendaría mirar modelos numéricos preexistentes, en lugar de calcular los suyos propios. Esto tiene un par de ventajas:

  1. No es necesario utilizar ninguna aproximación.
  2. Ya se han tenido en cuenta factores como la metalicidad, la rotación y la composición.
  3. Solo necesita buscar los valores en una tabla, no se requieren cálculos.
  4. También puede comparar los valores de una estrella de la misma masa y composición en muchos puntos de su ciclo de vida.

Por lo general, dirijo a la gente hacia las cuadrículas de Ginebra de modelos estelares. Son fácilmente accesibles y fáciles de usar. Digamos que quieres mirar estrellas de composición solar aproximada ( X 0.76 , Y 0.24 ). Hay un conjunto de modelos de Schaller et al. 1992 que debería adaptarse a sus propósitos. Probablemente desee la Tabla 43 , para METRO = 0.9 METRO - lo suficientemente cerca de la masa de tu estrella. Si miras las etiquetas de las columnas , puedes ver que la Columna 2 da la edad de la estrella, en años, y la Columna 4 da el logaritmo de la luminosidad de la estrella, en luminosidades solares.

Me tomé la libertad de graficar la luminosidad contra la edad para este modelo en particular:

Gráfico de la luminosidad de la estrella

Observe el fuerte aumento de la luminosidad alrededor de 10 10 años, cuando la estrella abandona la secuencia principal y entra en la fase de gigante roja. Además, calculé los límites de la zona habitable. Supuse que el borde interior corresponde a una temperatura efectiva de 273 K, y que el borde exterior corresponde a una temperatura efectiva de 373 K: los puntos de congelación y ebullición del agua.

Parcela de la zona habitable de la estrella

Si juegas un poco y revisas diferentes cuadrículas de modelos, verás que factores como la masa, la metalicidad y la composición afectan fuertemente la evolución de una estrella, por lo que es importante tener cuadrículas de modelos lo suficientemente finas en la primera. lugar.

¿Por qué la mesa 43 y no la 21? Ambos son para la misma estrella de masa. ¿Es esa una cifra de luminosidad total o algo un poco más útil?
@Ash No, son estrellas diferentes: la Tabla 21 tiene una metalicidad más alta ( Z = 0.02 ), mientras que la Tabla 43 tiene Z = 0.001 - efectivamente 0 . Escoger este último fue algo así como una elección arbitraria de mi parte, pero creo que la mayoría de los constructores de mundos generalmente asumen una metalicidad cero.
No busco baja metalicidad, pero ese soy yo y tengo mis razones, aunque la baja metalicidad tiene más sentido para una estrella mayor, así que sí, esa es la tabla que quieres, me perdí la diferencia en las calificaciones Z. ¿Es esa longitud de onda máxima o luminosidad visible?
@Ash Debería ser luminosidad en todas las longitudes de onda. Los códigos de evolución y estructura estelar realmente no tienen ninguna razón para enumerar solo la luminosidad en una parte del espectro, AFAIK, ya que las ecuaciones de la estructura estelar requieren la luminosidad total en una ubicación determinada de la estrella para fines de conservación y transporte de energía.
Gracias por el gráfico. Traté de ver los datos, pero... wow, esa es una gran cantidad de números...
@NFrancis Sí, hay mucha información allí. Afortunadamente, solo las primeras columnas son relevantes: la edad, la masa, el logaritmo de la luminosidad y el logaritmo de la temperatura. Si ignora el resto, debería ser más fácil de clasificar.