
恒星结构和演化-学习记录(中途停更)
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此专栏包含中国科学技术大学2021-2022学年第一学期王挺贵老师《恒星结构和演化》的上课笔记(因为后期内容太多且课题进度加快,所以中途停更)
十万行出头天
那一日,咱可以出头天
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恒星演化模拟神器——mesa安装教程
mesa介绍 在前面(停更之前)已经介绍了恒星的四个静力学平衡方程以及化学成分演化方程,将这五个方程结合起来,并加上恒星的初始条件以及边界条件,就可以使用数值模拟的方式去模拟恒星的演化了 mesa(Modules for Experiments in Stellar Astrophysics)便是一个实现了上述功能的软件,有了这个软件,就不需要再自己专门花时间去探究数值模拟中的各种问题了。这个软件既可以模拟单个恒星在各个阶段的演化过程,也可以模拟各种双星系统的演化。除了用户自定义配置外,mesa还提原创 2022-02-02 10:48:16 · 7333 阅读 · 4 评论 -
恒星结构和演化-学习记录7-第六章-解析模型与标度关系
第六章:解析模型与标度关系 对之前提到的应用方程及物理过程,在简化的情况下求解析解,以定性地去理解恒星结构球对称恒星基本方程回顾球对称分布drdm=14πr2ρ\frac{dr}{dm}=\frac{1}{4\pi r^2\rho}dmdr=4πr2ρ1压强dPdm=−Gm4πr4−14πr2∂2r∂t2\frac{dP}{dm}=-\frac{Gm}{4\pi r^4}-\frac{1}{4\pi r^2}\frac{\partial^2 r}{\partial t^2}dmdP原创 2021-11-05 17:18:49 · 1008 阅读 · 0 评论 -
恒星结构和演化-学习记录6-第五章-恒星核合成
第五章:恒星核合成原子核结构基本图像 原子由核和电子构成,其中电子轨道的尺度为10−8cm10^{-8}cm10−8cm,核的尺度为10−13cm10^{-13}cm10−13cm。原子核由质子和中子组成,尺度为10−510^{-5}10−5原子半径。质子和中子的相互作用是强作用力,通过交换质量为mmm的π\piπ介子产生(按现有的理论,所有的相互作用力都是通过交换粒子产生的)。质子和中子这两个核子都由夸克组成,夸克的电荷是分数电荷 介子有三类:π+\pi^+π+,π0\pi^0π0和π−\pi^原创 2021-11-01 11:30:08 · 741 阅读 · 0 评论 -
恒星结构和演化-学习记录5-第四章-辐射输运与对流2
第四章:辐射输运与对流震动与不稳定性 Eulerian微扰:在固定参考系中,有物理量fff,扰动量为Δf=f(r⃗,t)−f0(r⃗,t)\Delta f=f(\vec r,t)-f_0(\vec r, t)Δf=f(r,t)−f0(r,t) Lagrangian微扰:在随着物质运动的参考系中,扰动量为:δf=f(r⃗,t)−f0(r⃗0,t)=Δf+(δr⃗⋅∇)f0\delta f=f(\vec r,t)-f_0(\vec r_0, t)=\Delta f+(\delta \vec r\原创 2021-10-15 16:50:14 · 442 阅读 · 0 评论 -
恒星结构和演化-学习记录4-第四章-辐射输运与对流1
第四章:辐射输运与对流大光深下的辐射转移 由之前的结论,能流密度表示为:F⃗=−c3κρ∇U\vec F=-\frac{c}{3\kappa\rho}\nabla UF=−3κρc∇U 其中κ\kappaκ为单位质量辐射跟物质作用的截面。这个作用和频率有关,不同的频率对应的能流不一样:F⃗ν=−c3κνρ∇Uν\vec F_\nu = -\frac{c}{3\kappa_\nu\rho}\nabla U_\nuFν=−3κνρc∇Uν 上述的方程也可以从平衡态辐射转移方程原创 2021-10-15 11:12:57 · 1762 阅读 · 0 评论 -
恒星结构和演化-学习记录3-第三章-物态方程2
第三章:物态方程(2)多方球与白矮星压强随距球心距离的变化 多方球:物态变化是一个多方过程 白矮星随着时间的演化,温度会变得比较低,密度会变得非常高。中间没有能源,因此白矮星的情形相对简单 物态为电子简并,因此压强(电子简并压)几乎与温度没有关系:P∼Pe(ρ)P\sim P_e(\rho)P∼Pe(ρ),而费米能与密度有关 在非相对论性的情况下:Pe=120(3π)23(hmec)2(1μemA)53mec2ρ53xF=(ρ9.7×105μe g cm−3)13原创 2021-10-03 16:46:26 · 762 阅读 · 0 评论 -
恒星结构和演化-学习记录2-第三章-物态方程1
第三章:物态方程 在统计力学中,平衡体系,单位相空间体积内的粒子数由下述分布表示:n(p)=1h3gjexp{[ϵj(p⃗)−μ]/kT}∓1n(p)=\frac{1}{h^3}\frac{g_j}{\exp\{[\epsilon_j(\vec p)-\mu]/kT\}\mp 1}n(p)=h31exp{[ϵj(p)−μ]/kT}∓1gj 其中,当粒子为玻色子时,符号取负;粒子为费米子时,符号取正。gjg_jgj为能级简并度,ϵ(p⃗)\epsilon(\vec p)ϵ(p)为原创 2021-09-27 10:51:12 · 1217 阅读 · 2 评论 -
恒星结构和演化-学习记录1-第二章-基本方程
第一章-恒星的实测与经验关系 (本章大致讲了恒星各种参数的测量方式,包括光度测量,质量测量,演化过程统计等,因为后面的部分太难了,所以这里就不整理了)第二章:基本方程流体近似 在研究天体的过程中,由于研究的尺度远大于粒子之间的平均自由程,因此热平衡是仅限于局部的,对于不同的部位,温度都是不一样的。可以用局部的平均值来描写运动,这样的研究手法属于(辐射)流体近似流体方程-质量守恒 流体在运动的过程中质量保持不变(质量流入与流出相平衡):∭V∂ρ∂tdV+∯Sρv⃗⋅dS⃗=0\iiint原创 2021-09-25 17:01:16 · 1197 阅读 · 0 评论