Csillagok szerkezete

A csillagok nagy tömegű ( $\sim 10^{30}$ kg), magas hőmérsékletű ( $T_{\rm eff} \sim$ 3000 - 30 000 K), közel gömb alakú égitestek, melyek belsejében atommagfúzió során energia szabadul fel és sugárzódik ki. A csillagok anyaga gázhalmazállapotú, legnagyobbrészt teljesen ionizált plazma.

A csillag felszínének azt a gázréteget tekintjük, ahonnét kezdve kifelé az anyag átlátszó az elektromágneses sugárzás számára az optikai tartományban. Ez a réteg a fotoszféra. A fotoszféra alatti területeket tekintjük a csillag belsejének, a fotoszféra feletti rétegeket pedig a csillag légkörének.

Mivel a fotoszféra alá nem láthatunk be közvetlenül, ezért a fizika alapegyenleteit kell segítségül hívnunk, ha a csillagok belső szerkezetét meg akarjuk ismerni. Ebben a fejezetben ezzel foglalkozunk.

Szükséges előismeretek, kompetenciák: differenciál- és integrálszámítás, differenciálegyenletek, klasszikus mechanika, termodinamika, atomfizika, kvantummechanika alapfogalmai és -egyenletei.

Kulcsszavak: viriáltétel, hidrosztatikai egyensúly, állapotegyenlet, Chandrasekhar-tömeg, energiatranszport, alagúteffektus, atommagfúzió, Gamow-csúcs, proton-proton ciklus, CNO-ciklus, $3 \alpha$-folyamat.