主系列星の誕生

質問

主系列星の誕生における表面温度-光度グラフの解説についてです。

星の胞子が重力によって収縮し、温度が上昇すると赤外線や可視光線の放射が増えて、原始的な星としていったん非常に明るく輝きだす。たとえば、質量が太陽と同じ星の場合には、表面温度は3000K前後で、明るさは現在の太陽の10倍～1000倍にも達する。しかし、その後は放射によって失われるエネルギーを補給するために---(1)急速に収縮し、表面温度はやや上昇するが表面積が小さくなることによって光度は減少する。

(1)収縮するとエネルギーが補給されて表面温度が上昇するという論理がわかりません

2)表面積小→光度減少の論理がわかりません。

この２つについて教えていただけないでしょうか。

回答No.1

k-family · ベストアンサー

１）位置エネルギーが熱エネルギーになるから。
２）単位面積あたりの光量が同じなら単純に考えて全体の光量は面積に比例します。

お礼

光量∝表面積という前提がそこにあるわけですね。
ありがとうございました。

回答No.2

satoumasaru

＃１の方に更に補足するとすれば

収縮すれば当然中心部分の圧力が高くなるし、温度も高くなりますよね。そうなれば、中心部分でおきている水素からヘリウムができるという核融合反応が激しくなります。そうなると、当然表面温度はあがりますよ。

その後は、核融合反応が強くなれば中心部分の温度、圧力が高くなり、星が少しふくらむ、そうすると、今度は中心部分の温度、圧力が下がり、核融合反応が弱くなり、星は小さくなります。自動的に出力が一定に保たれる理想的な核融合炉になるんですね。こうして均衡状態が長く続く主系列星の時代をすごします。

２のご質問については＃１の方のおっしゃるとおりです。

お礼

(1)の解説、わかりやすかったです。
ありがとうございました。

(1)については#2,(2)については#1さんの解説を見て納得させていただきましたが、ポイントは回答順につけるということでご了承ください。