Làm thế nào sự quay của một ngôi sao ảnh hưởng đến một ngôi sao trong chuỗi chính?

Tôi đã tìm kiếm và nhận thấy rằng các câu hỏi chủ yếu tập trung vào các ngôi sao neutron, người lùn trắng và lỗ đen. Đây không phải là những gì tôi tìm kiếm.

Về cơ bản, khối lượng của ngôi sao càng lớn thì phản ứng nhiệt hạch của nó càng mãnh liệt và tuổi thọ của nó càng ngắn trong chuỗi chính. Bây giờ, hãy tưởng tượng rằng một ngôi sao quay nhanh hơn nhiều. Sẽ có trọng lực bề mặt ít hơn ở xích đạo so với ở hai cực. Làm thế nào để một vòng quay nhanh ảnh hưởng đến phản ứng nhiệt hạch của ngôi sao?

1. Áp lực của khối sao trên lõi của nó sẽ thấp hơn ở xích đạo và do đó làm giảm tốc độ tổng hợp hạt nhân?

2. Sẽ có một sự đối lưu sâu hơn vì hiệu ứng Coriolis?

3. Điều gì chúng ta sẽ nhận thấy về tuổi thọ trong chuỗi chính, độ chói và phổ phát xạ của một ngôi sao quay nhanh so với một ngôi sao quay chậm có cùng khối lượng ban đầu ?

Đây là một vấn đề được nghiên cứu kỹ lưỡng. Ảnh hưởng của xoay trên cấu trúc của một ngôi sao có khối lượng thấp (như Mặt trời) được Eggenberger (2013) tóm tắt .

Những ngôi sao như vậy không bao giờ được quan sát để quay nhanh đến mức vòng quay đóng vai trò quan trọng trong trạng thái cân bằng thủy tĩnh của chúng, tuy nhiên sự quay có vai trò bằng cách gây ra sự trộn lẫn thêm vào ngôi sao.

Điều này rất quan trọng vì hai lý do: (i) nó ức chế sự khuếch tán dần dần của helium vào lõi, điều này làm giảm nhẹ độ mờ đục trong lõi và làm tăng nó trong đường bao (so với một ngôi sao không quay). Điều này dẫn đến độ sáng cao hơn một chút và nhiệt độ bề mặt cao hơn một chút. (ii) Quan trọng hơn, sự pha trộn bổ sung mang thêm hydro vào lõi và điều này làm tăng tuổi thọ trên chuỗi chính.

Tuy nhiên, ảnh hưởng đối với các ngôi sao có khối lượng mặt trời dường như không đáng kể trong thực tế, bởi vì những ngôi sao này thực sự làm mất động lượng góc thông qua một luồng gió từ trong thời kỳ đầu của chúng và hiệu ứng quay không chắc là đáng kể ngay cả khi quay nhiều lần tỷ lệ.

Các hiệu ứng trên các ngôi sao lớn hơn có thể nghiêm trọng hơn. Chúng có thể quay với một phần đáng kể tỷ lệ chia tay của chúng trong phần lớn cuộc sống của chúng và không mất động lượng góc hiệu quả như các ngôi sao có khối lượng thấp hơn (chúng không có gió từ hóa). Các hiệu ứng được mô tả trong bài báo kinh điển của Meynet & Maeder (2000) ; chúng rõ rệt hơn so với các ngôi sao có khối lượng thấp hơn và phức tạp hơn do đường bao phóng xạ và sự không chắc chắn trong sự phụ thuộc xoay vòng của tổn thất khối lượng đáng kể.

Các hiệu ứng thủy tĩnh của xoay được dự kiến ​​sẽ sớm quan trọng trong trình tự chính và góp phần làm cho nhiệt độ bề mặt thấp hơn một chút . Vào những thời điểm sau đó, các hiệu ứng nổi trội được gây ra bởi những thay đổi trong quá trình trộn và khuếch tán gần lõi và trong lớp vỏ như đối với các ngôi sao có khối lượng thấp hơn, dẫn đến độ sáng cao hơn và nhiệt độ nóng hơn. Tuổi thọ chuỗi chính có thể được kéo dài thêm 30% do trộn thêm nhiên liệu hydro tươi vào lõi.