1.
Q. 주계열성의 물리량 중 그 값의 차이가 거의 없는 것은?
A. 중심밀도
주계열성도 분광형에 따라 종류가 다양하잖아요.
질량, 크기도 다양할텐데 왜 중심밀도가 차이가 없는건가요??
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개인적인 해석입니다만 다른 분들 보시고 의견 달아주세요.
주계열성은 중심에서의 핵융합 반응에 의한 기체압과 중력수축에너지가 평형상태에 달한 정역학 평형상태입니다. 그래서 크기가 안정된 상태의 별입니다(모든 주계열성의 크기가 같다는 말 아님).
먼저 주계열성의 중심핵에서의 에너지 생성률ε(r)은 일정하다고 예상할 수 있습니다. 에너지 생성률이 일정하다면,
ε(r) = L/M
ε(r) = 4πr^2σT^4/M 에서
결국 주계열성의 반지름과 질량 사이에는 어떤 비례 관계가 있다고 볼 수 있습니다.
실제 H-R도를 보면 주계열성의 경우 질량이 크면 별의 크기도 큰 것을 알 수 있습니다.
이렇게 반지름과 질량 사이에 일정한 비례 관계가 성립되면,
별의 정역학 평형 방정식인,
dP/dr = -GM(r)ρ(r)/r^2 에서
압력을 밀도와의 함수만으로 생각할 수 있습니다. 주계열성의 중심 압력(크기, 질량이 결정된다면)은 별의 크기에 상관없이 거의 일정하므로...
주계열성의 중심밀도도 거의 일정(별의 크기에 상관없이)하다고 볼 수 있습니다.
갠적으로 이리 저리 생각해보다가 이런 결론을 얻었는데요. 방정식을 사용한 설명 자체가 매끄럽진 못하지만 주계열성의 특성(정역학 평형상태, 크기-질량 관계 등)을 생각해본다면 유추할 수 있으리라 생각합니다.
이상.. 허접한 설명이었습니다.
다른 의견 있으시면 주저말고 댓글 부탁합니다!!