แกนดาวฤกษ์

หลักตัวเอกเป็นร้อนมากภูมิภาคหนาแน่นที่ศูนย์ของดาว สำหรับสามัญลำดับหลักดาวภูมิภาคหลักคือปริมาณที่อุณหภูมิและความดันเงื่อนไขให้สำหรับการผลิตพลังงานผ่านฟิวชั่นแสนสาหัสของไฮโดรเจนลงไปในก๊าซฮีเลียม พลังงานนี้จะถ่วงดุลมวลของดาวที่กดเข้าด้านใน กระบวนการที่รักษาสภาวะในสภาวะสมดุลทางความร้อนและอุทกสถิตด้วยตนเอง อุณหภูมิต่ำสุดที่จำเป็นสำหรับการหลอมไฮโดรเจนของดาวฤกษ์เกิน 10 7  K (10  MK ) ในขณะที่ความหนาแน่นที่แกนกลางของดวงอาทิตย์หมดลง100  กรัม/ซม. 3 . แกนกลางถูกล้อมรอบด้วยเปลือกของดาวซึ่งส่งพลังงานจากแกนกลางไปยังชั้นบรรยากาศของดาวซึ่งแผ่ออกไปในอวกาศ [1]

ฝานรูปลิ่มที่มีตั้งแต่สีแดงที่ด้านบนไปจนถึงสีขาวที่ด้านล่าง
เสี้ยวหนึ่งของดวงอาทิตย์ โดยมีแกนกลางอยู่ด้านล่าง

ดาวฤกษ์ที่มีมวลสูงในแถบ ลำดับหลักมีแกนนำพา ดาวมวลปานกลางมีแกนแผ่รังสี และดาวมวลต่ำมีการพาความร้อนเต็มที่

ดาวลำดับหลักความโดดเด่นด้วยกลไกที่ก่อให้เกิดพลังงานหลักในภาคกลางของพวกเขาซึ่งร่วมสี่นิวเคลียสไฮโดรเจนในรูปแบบอะตอมฮีเลียมเดียวผ่านฟิวชั่นแสนสาหัส ดวงอาทิตย์เป็นตัวอย่างของดาวประเภทนี้ เมื่อดาวฤกษ์ที่มีมวลของดวงอาทิตย์ก่อตัวขึ้น บริเวณแกนกลางจะถึงจุดสมดุลทางความร้อนหลังจากผ่านไปประมาณ 100 ล้าน (10 8 ) [2] [ จำเป็นต้องมีการตรวจสอบ ]ปีและกลายเป็นการแผ่รังสี [3]ซึ่งหมายความว่าพลังงานที่สร้างขึ้นจะถูกส่งออกมาจากหลักผ่านการฉายรังสีและการนำมากกว่าผ่านขนส่งมวลชนในรูปแบบของการพาความร้อน ดังกล่าวข้างต้นนี้ทรงกลมโซนรังสีอยู่มีขนาดเล็กเขตพาความร้อนใต้บรรยากาศด้านนอก

ที่มวลดาวฤกษ์ที่ต่ำกว่าเปลือกการพาความร้อนด้านนอกจะใช้สัดส่วนของซองจดหมายที่เพิ่มขึ้น และสำหรับดาวที่มีมวลประมาณ0.35  M (35% ของมวลดวงอาทิตย์) หรือน้อยกว่า (รวมถึงดาวที่ล้มเหลว ) ทั้งดาวมีการพาความร้อน รวมถึงบริเวณแกนกลางด้วย [4]เหล่านี้ต่ำมากมวลดาว (VLMS) ครอบครองช่วงปลายของM-พิมพ์ดาวหลักลำดับหรือดาวแคระสีแดง VLMS เป็นองค์ประกอบหลักของดาวฤกษ์ของทางช้างเผือกที่มากกว่า 70% ของประชากรทั้งหมด จุดสิ้นสุดที่มีมวลต่ำของช่วง VMMS ถึงประมาณ0.075  M ด้านล่างซึ่งสามัญ (ไม่ใช่ดิวทีเรียม ) ไฮโดรเจนฟิวชั่นไม่ได้ใช้สถานที่และวัตถุที่ถูกกำหนดให้เป็นดาวแคระน้ำตาล อุณหภูมิของบริเวณแกนกลางสำหรับ VMMS จะลดลงตามมวลที่ลดลง ในขณะที่ความหนาแน่นเพิ่มขึ้น สำหรับดารากับ0.1  M อุณหภูมิแกนประมาณ5 MKในขณะที่ความหนาแน่นอยู่ที่ประมาณ500 กรัมซม. -3 แม้ที่ช่วงอุณหภูมิต่ำสุด ไฮโดรเจนและฮีเลียมในบริเวณแกนกลางก็ยังถูกแตกตัวเป็นไอออนอย่างสมบูรณ์ [4]

ต่ำกว่า 1.2 โม  ลาร์การผลิตพลังงานในแกนดาวฤกษ์ส่วนใหญ่มาจากปฏิกิริยาลูกโซ่โปรตอน-โปรตอนซึ่งเป็นกระบวนการที่ต้องใช้ไฮโดรเจนเท่านั้น สำหรับดาวฤกษ์ที่อยู่เหนือมวลนี้ การสร้างพลังงานมาจากวัฏจักร CNOมากขึ้นซึ่งเป็นกระบวนการหลอมไฮโดรเจนที่ใช้อะตอมของคาร์บอน ไนโตรเจน และออกซิเจนเป็นตัวกลาง ในดวงอาทิตย์ พลังงานสุทธิเพียง 1.5% มาจากวัฏจักร CNO สำหรับดาวฤกษ์ที่ 1.5  M ซึ่งอุณหภูมิแกนถึง 18 MK การผลิตพลังงานครึ่งหนึ่งมาจากวงจร CNO และอีกครึ่งหนึ่งมาจากห่วงโซ่ pp [5]กระบวนการ CNO มีความไวต่ออุณหภูมิมากกว่าโซ่ pp โดยการผลิตพลังงานส่วนใหญ่เกิดขึ้นใกล้กับจุดศูนย์กลางของดาว ส่งผลให้มีการไล่ระดับความร้อนที่แข็งแกร่งขึ้น ซึ่งทำให้เกิดความไม่เสถียรในการพาความร้อน ดังนั้นบริเวณแกนกลางจึงพาความร้อนสำหรับดาวที่อยู่เหนือระดับ 1.2  M . [6]

สำหรับมวลของดาวฤกษ์ทั้งหมด เนื่องจากไฮโดรเจนในแกนกลางถูกใช้ไป อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นเพื่อรักษาสมดุลแรงดันไว้ ส่งผลให้อัตราการผลิตพลังงานเพิ่มขึ้น ซึ่งจะทำให้ความส่องสว่างของดาวเพิ่มขึ้น อายุการใช้งานของเฟสหลอมรวมไฮโดรเจนหลักจะลดลงตามมวลดาวที่เพิ่มขึ้น สำหรับดาวฤกษ์ที่มีมวลดวงอาทิตย์ ระยะเวลานี้อยู่ที่ประมาณหมื่นล้านปี ที่M อายุการใช้งาน 65 ล้านปีในขณะที่25  M ระยะเวลาการรวมตัวของไฮโดรเจนหลักคือเพียงหกล้านปี [7]ดาวฤกษ์ที่มีอายุยืนยาวที่สุดคือดาวแคระแดงที่พาความร้อนเต็มที่ ซึ่งสามารถคงอยู่ในลำดับหลักเป็นเวลาหลายร้อยพันล้านปีหรือมากกว่านั้น [8]