¿Las estrellas de menor masa envejecen más lentamente que las estrellas similares al Sol?

Sí, por mucho. Eche un vistazo aquí de las páginas 5 a 12: https://www.astro.umd.edu/~ssm/A … Esta conferencia le muestra algebraicamente cómo estimamos las vidas de las estrellas, y resulta que las vidas estelares son proporcionales a su masa a la potencia de -3, por lo que la vida útil disminuye bastante rápidamente al aumentar la masa. Una estrella enana K de aproximadamente 0.6 masas solares sobrevivirá aproximadamente 100 mil millones de años en comparación con los ~ 9 mil millones de años del Sol, mientras que una enana A de aproximadamente 2 masas solares sobrevivirá solo aproximadamente mil millones de años y las estrellas de más de 10 masas solares sobrevivirán por ~ 10 millones de años o menos.

Sí, como una manera de hablar. En estrellas como nuestro sol, el núcleo está completamente aislado de las capas externas de la estrella, lo que significa que, en cuanto a la combustión de hidrógeno para estrellas de combustible como la nuestra, solo se puede acceder al hidrógeno en el núcleo. Las estrellas más pequeñas son capaces de mantener corrientes de convección completas a través de todas las capas de la estrella que continuamente abastecen el núcleo con una nueva fuente de hidrógeno. Las estrellas como las enanas rojas, por ejemplo, con este tipo de corriente de convección pueden tener una vida útil medida en billones de años en lugar de billones. Por el contrario, a medida que comienza a hablar de estrellas más grandes que nuestro sol, tenemos el mismo aislamiento del núcleo, pero temperaturas más altas fusionan el hidrógeno disponible a velocidades cada vez más rápidas en estrellas sucesivamente más grandes. Como resultado, algunas estrellas supermasivas solo pueden vivir durante millones de años.

Eso es exactamente correcto. La velocidad a la que una estrella quema combustible nuclear aumenta a medida que la estrella es más masiva, porque más masa significa más presión gravitacional, lo que significa mayor temperatura interna y densidad, lo que conduce a tasas más rápidas de fusión nuclear.

Entonces, las estrellas de menor masa envejecen más lentamente que el sol, permanecen en la secuencia principal más tiempo que el sol y mantienen su radio y luminosidad más tiempo que el sol.

Las estrellas de la secuencia principal son relativamente constantes durante su tiempo en la secuencia principal, pero el radio y la luminosidad estelares aumentarán un pequeño porcentaje antes de que la estrella abandone la secuencia principal.

Solo un comentario: Usted preguntó: “… ¿su radio y luminosidad aumentan más lentamente que las estrellas similares al sol?”

La respuesta es que la mayoría de las estrellas apenas aumentan (ni en radio ni en luminosidad) durante la mayor parte de su vida total. Los cambios significativos en estos parámetros ocurren principalmente en las primeras etapas o en las etapas finales espectaculares, que son cortas en comparación con su “vida útil” como estrellas de secuencia principal.

Absolutamente. Las estrellas enanas rojas más pequeñas envejecen tan lentamente que el universo aún no tiene la edad suficiente para que las más antiguas hayan completado su vida. (También se cree que nunca se convertirán en Gigantes Rojos, porque sus componentes se mezclan mejor).

Las estrellas más grandes que el sol envejecen mucho más rápido, por supuesto.

Es un mundo extraño, como si los elefantes nacieran y murieran en un solo día, mientras que las moscas de mayo vivieron durante siglos.

¡Las estrellas menos masivas envejecen mucho más lentamente! Si bien el Sol tiene una vida útil de aproximadamente 10 mil millones de años, las estrellas menos masivas (enanas rojas, estrellas M) pueden brillar durante billones (!) De años.

Cuanto menor sea su masa, más tiempo permanecerá la estrella en la secuencia principal. Las estrellas K no son la excepción.

Sí, es cierto, las estrellas de menor masa viven mucho más tiempo que el Sol.

Para expresar esto matemáticamente, la vida de una estrella de masa M es aproximadamente

vida útil = 10 mil millones de años x (Msun / M) ^ 2

Entonces, una estrella de la mitad de la masa vivirá 4 veces más que el Sol, o alrededor de 40 mil millones de años. Queman hidrógeno constantemente en la secuencia principal todo este tiempo.

Información adicional: (sigue leyendo solo si estás realmente interesado)

La fórmula anterior es bastante fácil de derivar de la relación luminosidad-masa. Para estrellas de secuencia principal de baja masa, la luminosidad L es proporcional a la masa M en cubos: L ~ M ^ 3.

Ahora la cantidad de combustible (es decir, hidrógeno) que tiene que quemar una estrella es proporcional a su masa (bastante obvio si lo piensas). Entonces combustible ~ M.

Dado que la luminosidad proviene directamente de la quema de combustible, puede pensar en la luminosidad como la tasa de consumo de combustible.

Entonces tenemos

vida útil = (combustible) / (tasa de consumo de combustible) ~ M / M ^ 3 ~ 1 / M ^ 2

Si normalizamos esto a la vida del Sol, obtendremos la fórmula que cité inicialmente.