Struktur Bintang

Bintang terbentuk dari gas awan dan keruntuhan di bawah diri gravitasi. Keruntuhan dihentikan oleh tekanan internal dari dalam inti bintang. Selama keruntuhan, energi potensial atom hidrogen yang jatuh diubah menjadi energi kinetik, sehingga terjadi pemanasan inti. Selama suhu naik, tekanan akan naik untuk menghentikan keruntuhan. Panas dari keruntuhan cukup untuk sebuah bintang bersinar, tapi hanya untuk skala waktu dari 15 juta tahun (disebut waktu Kelvin-Helmholtz). Karena sebagian besar bintang yang lebih dari 10 miliar tahun, maka mereka harus menghasilkan energi sendiri daripada bersinar pada energi sisa dari pembentukan.

Struktur bintang dapat dijelaskan oleh 5 hubungan atau konsep fisika :

1. Kesetimbangan hidsrostatik : kebanyakan dari bintang,seperti halnya matahari, tidak membesar ataupun mengkerut. Ukurannya stabil. Hal ini berarti tekanan internalnya pasti sama atau seimbang dengan berat material diluarnya (gravitasinya).

Tekanan gravitasi setimbang dengan tekanan dari dalam

Semakin besar gravitasi yang menekan gas, membuat gas semakin rapat dan memanas,jadi tekanan dari dalam ke luarnya pun meningkat.

2. Kesetimbangan Termal : Jumlah energi yang dihasilkan dari dalam inti oleh fusi termonuklir harus sama dengan jumlah yang diradiasikan keluar ( satu-satunya tempat untuk perginya energi adalah keluar).

3. Opasitas (sifat tidak tembus cahaya) : seberapa cepat energi diradiasikan ditentukan oleh daya tahan selimut bintang terhadap aliran foton. Jika bintang memiliki opasitas yang rendah, bintang dapat dengan cepat meradiasikan energi dan temperature serta tekanan akan menjadi lebih rendah.

Pada permukaan bintang, energi dilepaskan untuk membentuk spektrum bintang.4. Transport Energi : bagaimana energi berjalan dari inti ke permukaan bintang itu ditentukan oleh

temperature permukaan pada bintang.There are three ways to transfer energy; conduction, convection and radiation. Conduction, the collisional transfer of energy between atoms, only occurs between solids (such as a hot pan and your hand), so is not found in stars. Only convection and radiation transfer are important in stars and the opacity determines which method is used. When the temperature gradient is low and all the atoms are stripped of their electrons, the opacity is low and radiation transfer is dominant.

When the temperature drops, and the temerature gradient is high, such as in the outer layers of a stars interior, the protons and electrons recombine to form atoms and the opacity goes up. High opacity slows the transfer of energy by radiation, so bubbles form. These bubbles are hot and low in density, thus starting a convective flow.

Whether convection or radiation transport is used depends on the temperature make-up of the stellar interior. When the changes in temperature are sharp, convection is used. Think of the photons as grains of sand on a pile. If the pile is low, radiation is used. If the pile is high, the sand tumbles down, convection is used.

5. energy production - in the case of stars, energy is produced by thermonuclear fusion. This can be either the proton-proton chain or the CNO cycle.

These 5 relationships, stated as mathematical formula, show how energy is generated, how that energy effects the structure of stars and how that energy is transported to the surface to make a star shine.

Ref : http://abyss.uoregon.edu/~js/ast122/lectures/lec12.htmlhttp://www.jb.man.ac.uk/~smao/starHtml/stellarEquation.pdfhttp://www-astro.physics.ox.ac.uk/~bureau/B3/B3_stellar_notes.pdfhttp://www.astro.uni-bonn.de/~nlanger/siu_web/ssescript/new/chapter1-3.pdf