तारकीय संरचना और विकास
एक तारा गैस का एक स्व-गुरुत्वाकर्षण वाला गोला है जिसकी संरचना गुरुत्वाकर्षण और दबाव के बीच संतुलन से निर्धारित होती है, और जिसका धीमा विकास उसके द्वारा उपभोग किए जाने वाले परमाणु ईंधन से संचालित होता है, जो हर्ट्ज़स्प्रुंग-रसेल आरेख पर एक अनुमानित मार्ग का अनुसरण करता है।
Definition
तारकीय संरचना वह सिद्धांत है जो यांत्रिक और तापीय संतुलन में एक तारे की आंतरिक भौतिक अवस्था का वर्णन करता है, और तारकीय विकास संरचनाओं का परिणामी समय अनुक्रम है क्योंकि परमाणु दहन के माध्यम से तारे की रासायनिक संरचना बदलती है।
Scope
यह क्षेत्र तारकीय संरचना के चार युग्मित समीकरणों को शामिल करता है जो द्रव्यमान, हाइड्रोस्टेटिक संतुलन, ऊर्जा उत्पादन और ऊर्जा परिवहन को नियंत्रित करते हैं, साथ ही अवस्था के समीकरण, अपारदर्शिता और परमाणु प्रतिक्रिया दरों के संवैधानिक भौतिकी को भी। यह एक तारे के जीवन को शून्य-आयु मुख्य अनुक्रम से लेकर विशाल शाखाओं तक, उसके प्रारंभिक द्रव्यमान द्वारा निर्धारित अंतिम अवस्थाओं तक का अनुसरण करता है, और यह इन मॉडलों को हर्ट्ज़स्प्रुंग-रसेल आरेख पर तारों के प्रेक्षित वितरण में आधार प्रदान करता है।
Sub-topics
Core questions
- कौन सा भौतिक संतुलन एक तारे की आंतरिक संरचना को निर्धारित करता है?
- कोर में ऊर्जा कैसे उत्पन्न होती है और सतह तक कैसे पहुंचाई जाती है?
- तारे हर्ट्ज़स्प्रुंग-रसेल आरेख में एक संकीर्ण मुख्य अनुक्रम पर क्यों स्थित होते हैं?
- एक तारे का प्रारंभिक द्रव्यमान उसके विकासवादी मार्ग और अंतिम भाग्य को कैसे निर्धारित करता है?
Key concepts
- हाइड्रोस्टेटिक संतुलन
- अवस्था का समीकरण
- अपारदर्शिता
- ऊर्जा परिवहन
- मुख्य अनुक्रम
- हर्ट्ज़स्प्रुंग-रसेल आरेख
- द्रव्यमान-चमक संबंध
Key theories
- तारकीय संरचना के समीकरण
- चार युग्मित अवकल समीकरण द्रव्यमान के संरक्षण, हाइड्रोस्टेटिक संतुलन, ऊर्जा उत्पादन और ऊर्जा परिवहन को व्यक्त करते हैं; अवस्था के समीकरण, अपारदर्शिता और परमाणु प्रतिक्रिया दरों द्वारा बंद किए गए, वे एक तारे में दबाव, तापमान, घनत्व और चमक के प्रवाह को निर्धारित करते हैं।
- द्रव्यमान-संचालित विकास और वोग्ट-रसेल अनुमानी
- एक तारे की संरचना और विकास मुख्य रूप से उसके द्रव्यमान और संरचना द्वारा नियंत्रित होते हैं, ताकि एक तारे की मुख्य-अनुक्रम स्थिति, जीवनकाल, और एक सफेद बौने, न्यूट्रॉन तारे, या ब्लैक होल के रूप में अंतिम भाग्य काफी हद तक उसके प्रारंभिक द्रव्यमान से निर्धारित होता है।
Mechanisms
गुरुत्वाकर्षण तारकीय गैस को तब तक संपीड़ित करता है जब तक कि दबाव प्रवणता इसे संतुलित न कर दे; परिणामस्वरूप केंद्रीय तापमान परमाणु संलयन को प्रज्वलित करता है, जिसकी ऊर्जा विकिरण द्वारा बाहर फैलती है या संवहन द्वारा वहन की जाती है। जैसे-जैसे हाइड्रोजन हीलियम में परिवर्तित होता है, कोर सिकुड़ता और गर्म होता है, जिससे तारा मुख्य अनुक्रम से हटकर क्रमिक दहन चरणों से गुजरता है जब तक कि उपयोगी ईंधन की आपूर्ति और तारे का द्रव्यमान उसकी अंतिम संरचना को निर्धारित नहीं कर देता।
Clinical relevance
तारकीय संरचना मॉडल लगभग सभी खगोल भौतिकी को रेखांकित करते हैं: वे तारकीय आयु को कैलिब्रेट करते हैं जिनका उपयोग तारा समूहों और आकाशगंगा की आयु निर्धारित करने के लिए किया जाता है, ब्रह्मांडीय दूरी सीढ़ी को लंगर डालने वाली चमक और जीवनकाल की आपूर्ति करते हैं, और तारकीय भूकंपीय और एक्सोप्लैनेट मेजबान-तारा अवलोकनों की व्याख्या के लिए ढांचा प्रदान करते हैं।
History
एडिंगटन ने 1920 के दशक में तारों को विकिरण संतुलन में गैसीय गोले के रूप में स्थापित किया, रसेल और हर्ट्ज़स्प्रुंग ने स्वतंत्र रूप से चमक-तापमान आरेख का मानचित्रण किया, और श्वार्ज़चाइल्ड, चंद्रशेखर और अन्य के मध्य-शताब्दी के काम ने संरचना सिद्धांत को तारकीय विकास के मात्रात्मक संख्यात्मक मॉडल में बदल दिया।
Key figures
- Arthur Eddington
- Subrahmanyan Chandrasekhar
- Martin Schwarzschild
- Henry Norris Russell
Related topics
Seminal works
- kippenhahn2012
- prialnik2009
- russell1914
Frequently asked questions
- एक अधिक विशाल तारा कम जीवन क्यों जीता है?
- हालांकि एक विशाल तारे में अधिक ईंधन होता है, लेकिन उसकी चमक उसके ईंधन की आपूर्ति की तुलना में द्रव्यमान के साथ कहीं अधिक तेजी से बढ़ती है, इसलिए वह अपने हाइड्रोजन को बहुत तेजी से जलाता है; सबसे विशाल तारे केवल कुछ मिलियन वर्षों तक ही रहते हैं जबकि कम द्रव्यमान वाले तारे कई अरबों वर्षों तक बने रहते हैं।
- हर्ट्ज़स्प्रुंग-रसेल आरेख क्या है?
- यह सतह के तापमान या रंग के विरुद्ध तारकीय चमक का एक आरेख है जिस पर अधिकांश तारे मुख्य अनुक्रम नामक एक विकर्ण बैंड के साथ गिरते हैं; इस आरेख पर एक तारे की स्थिति और गति उसके द्रव्यमान, आयु और विकासवादी चरण को एन्कोड करती है।