Bagaimana rotasi bintang mempengaruhi bintang dalam urutan utama?

Saya mencari dan menemukan bahwa pertanyaan-pertanyaan terutama berfokus pada bintang-bintang neutron, kurcaci putih dan lubang hitam. Ini bukan yang saya cari.

Pada dasarnya, semakin besar massa bintang, semakin kuat reaksi fusi dan semakin pendek umurnya dalam urutan utama. Sekarang, bayangkan bintang berputar lebih cepat. Akan ada lebih sedikit gravitasi permukaan di ekuator daripada di kutub. Bagaimana rotasi cepat mempengaruhi reaksi fusi bintang?

1. Akankah tekanan massa bintang pada intinya lebih rendah di ekuator dan karenanya mengurangi laju fusi nuklir?

2. Akankah ada konveksi yang lebih dalam karena efek Coriolis?

3. Apa yang harus kita perhatikan dalam hal umur panjang dalam sekuens utama, luminositas, dan spektrum emisi bintang yang berputar cepat dibandingkan dengan yang berputar lambat dengan massa awal yang sama ?

Ini adalah masalah yang dipelajari dengan baik. Efek rotasi pada struktur bintang bermassa rendah (seperti Matahari) dirangkum oleh Eggenberger (2013) .

Bintang-bintang seperti itu tidak pernah diamati berotasi begitu cepat sehingga rotasi memainkan peran penting apa pun dalam keseimbangan hidrostatiknya, namun rotasi memang memainkan peran dengan menyebabkan pencampuran tambahan pada bintang.

Ini penting karena dua alasan: (i) menghambat difusi helium secara bertahap menuju inti, ini sedikit menurunkan opacity pada inti dan menaikkannya dalam amplop (dibandingkan dengan bintang yang tidak berputar). Ini menghasilkan luminositas yang sedikit lebih tinggi dan suhu permukaan yang sedikit lebih tinggi. (ii) Lebih penting lagi, pencampuran tambahan membawa hidrogen tambahan ke dalam inti dan ini meningkatkan masa pakai pada urutan utama.

Efek pada bintang-bintang dari massa matahari bagaimanapun tidak mungkin menjadi sangat signifikan dalam praktek, karena bintang-bintang ini secara efisien kehilangan momentum sudut melalui angin magnet selama kehidupan awal mereka dan efek rotasi tidak mungkin signifikan bahkan pada beberapa kali rotasi matahari menilai.

Efeknya pada bintang yang lebih masif bisa lebih parah. Ini dapat berputar pada fraksi yang cukup besar dari tingkat putusnya mereka untuk sebagian besar kehidupan mereka dan tidak kehilangan momentum sudut seefisien bintang bermassa rendah (mereka tidak memiliki angin magnet). Efeknya dijelaskan dalam kertas kanonik Meynet & Maeder (2000) ; mereka lebih menonjol daripada untuk bintang bermassa rendah dan lebih rumit karena amplop radiasi dan ketidakpastian dalam rotasi-ketergantungan dari kehilangan massa yang signifikan.

Efek hidrostatik rotasi yang diharapkan menjadi penting awal dalam urutan utama dan berkontribusi sedikit lebih rendah suhu permukaan. Pada waktu kemudian, efek dominan disebabkan oleh perubahan pencampuran dan difusi di dekat inti dan di dalam amplop seperti pada bintang bermassa lebih rendah, menghasilkan luminositas yang lebih tinggi dan suhu yang lebih panas. Urutan utama masa hidup dapat diperpanjang hingga 30% karena pencampuran tambahan bahan bakar hidrogen segar ke dalam inti.