เมื่อดาวมาถึงเฟสยักษ์แดงทำไมมันจึงมีความทึบมากขึ้น

โปรดอ้างอิงคำตอบนี้จาก Quora:

... ดาวจะกลายเป็นดาวยักษ์แดงก่อนที่มันจะเริ่มเผาฮีเลียม ในความเป็นจริงมันจะขยายตัวเป็นยักษ์แดงในขณะที่ยังคงเผาไหม้ไฮโดรเจนในเปลือกบนพื้นผิวของแกนฮีเลียม อย่างไรก็ตามการเผาไหม้ของเชลล์จะปล่อยพลังงานมากกว่าการเผาไหม้แกนกลาง แต่แม้จะไม่ทำให้ดาวกลายเป็นดาวยักษ์แดง แต่เพียงอย่างเดียวเนื่องจากมันสามารถส่องสว่างได้ ผู้ร้ายที่แท้จริงคือการรวมกันของอัตราการผลิตพลังงานที่สูงขึ้นและดวงดาวมีความทึบแสงสูงกว่าในช่วงเวลานั้นในชีวิต. สิ่งนี้ก่อให้เกิดวิกฤตพลังงานที่พลังงานไม่สามารถหลบหนีออกมาได้เร็วพอและการพาความร้อนจะต้องมีความเร็วเหนือเสียงเพื่อปรับสมดุลดาว เนื่องจากการพาความร้อนแบบความเร็วเหนือเสียงนั้นไม่เป็นที่พอใจอย่างมาก (เป็นไปไม่ได้) ดาวฤกษ์จึงขยายตัวจนถึงจุดที่ฟลักซ์พลังงานที่เปลือกการเผาไหม้จับคู่กับฟลักซ์พลังงานที่พื้นผิวที่มีขนาดใหญ่กว่านี้

นี่เป็นหนึ่งในคำอธิบายที่ดีที่สุดที่ฉันค้นพบว่าดาวเปลี่ยนไปเป็นดาวยักษ์แดงได้อย่างไร อย่างไรก็ตามส่วนที่ฉันกล้าหาญทำให้ฉันสับสน: ทำไมดาวถึงทึบแสงมากขึ้นและทำให้เกิดอะไรขึ้น

มีคำตอบบางอย่างในการมีการบรรยายนี้และคนนี้แม้จะมีผู้เขียนยอมรับว่าเรื่องราวทั้งหมดมีความซับซ้อนและไม่เป็นที่รู้จักอย่างสมบูรณ์แบบ

ดูเหมือนว่าการเผาเปลือกและการหดตัวของแกนกลางดาวฤกษ์ที่ไม่มีการเผาไหม้อีกต่อไปทำให้เกิดการขยายตัวของชั้นนอกบางส่วน (ซึ่งอธิบายว่าเป็น "หลักการกระจก" และอธิบายบางส่วนในบทบรรยายที่ 12 (ตอนที่ 12.4) เลเยอร์เย็นลงจนกระทั่ง H- ions เริ่มก่อตัวขึ้นในนั้น (ประมาณ 5,000K) แสงเหล่านี้มีปฏิกิริยากับแสงมากกว่าอะตอมไฮโดรเจนที่เป็นกลางหรือโปรตอนเปลือย (H +) ซึ่งทำให้เกิดความทึบแสงมากขึ้น

เหตุผลที่แท้จริงดาวฤกษ์ที่ขยายตัวเป็นดาวยักษ์แดงนั้นไม่ได้เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของความทึบ แต่เกิดจากการสร้างแกนกลางของฮีเลียมที่ไม่หลอมรวมที่ใจกลาง แกนกลางที่เสื่อมสภาพนี้มีแรงโน้มถ่วงที่รุนแรงซึ่งกำหนดอุณหภูมิสูงให้กับเปลือกไฮโดรเจนฟิวชั่นซึ่งตั้งอยู่บนยอด สิ่งนี้ค่อนข้างสำคัญเพราะเมื่อดาวฤกษ์ถูกหลอมรวมแกนกลางอย่างดวงอาทิตย์ของเราอัตราการหลอมรวมจะควบคุมตัวเองโดยการปรับอุณหภูมิ แต่เมื่ออุณหภูมิถูกกำหนดโดยแรงโน้มถ่วงของแกนกลางที่เสื่อมสภาพมันมีแนวโน้มที่จะค่อนข้างสูงและอัตราการหลอมรวมไม่สามารถควบคุมตนเองได้ถั่ว บางสิ่งต้องให้เพราะอย่างที่ได้กล่าวไปแล้วข้างต้นนั่นคือวิกฤตพลังงาน

สิ่งที่ให้คืออัตราการสร้างพลังงานทำให้ซองจดหมายขยายตัวซึ่งช่วยยกน้ำหนักออกจากเปลือกหลอมรวม ที่ช่วยลดความหนาแน่นและปริมาณของก๊าซที่หลอมเหลว ซึ่งแตกต่างจากแกนฟิวชั่นซึ่งควบคุมอุณหภูมิของตัวเองฟิวชั่นเปลือกจะควบคุมปริมาณมวลของมันเองโดยการยกน้ำหนักออก แต่หากต้องการยกน้ำหนักที่มีขนาดใหญ่เช่นนี้ออกไปจะต้องมีการขยายตัวที่สำคัญมาก

H ลบด้วยความทึบแสงใกล้ผิวน้ำควบคุมว่าดาวจะใหญ่ได้มากเพียงใดเนื่องจากเมื่อมวลถูกยกออกมันไม่สำคัญมากนักกับเปลือก แต่มันมีความสำคัญต่อความสามารถของดาวในการแผ่พลังงานออกสู่อวกาศเพื่อควบคุมรัศมีของดาวมันไม่ใช่สิ่งที่ทำให้รัศมีนั้นใหญ่ในตอนแรก ดังนั้นเหตุผลที่ซองจดหมายขยายตัวในตอนแรกไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับความทึบการเปลี่ยนแปลงความทึบนั้นเกิดขึ้นหลังจากการขยายตัวที่สำคัญเกิดขึ้นแล้วและการควบคุมที่พื้นผิวของดาวฤกษ์สิ้นสุดลง หากความทึบแสงของดาวฤกษ์ไม่เปลี่ยนแปลงเลยมันจะยังคงเป็นดาวฤกษ์ขนาดยักษ์ แต่ก็ไม่ได้มีรัศมีเท่ากัน