خطوات الاستخدام
أدخل كتلة النجم بوحدة الكتلة الشمسية (M☉). الكتلة الشمسية هي كتلة شمسنا، وتساوي حوالي 1.989 × 10^30 كجم. هذا المدخل هو المتغير الأساسي في المعادلة.
افهم العلاقة العكسية القوية: عمر النجم يتناسب عكسياً مع كتلة مرفوعة للأس 2.5. أي أن زيادة الكتلة تقلل العمر بشكل كبير جداً. على سبيل المثال، نجم كتلته ضعف الشمس يعيش أقل من 1/5.6 من عمرها.
احسب القوة M^(-2.5). يمكن إعادة كتابتها كـ 1 / (M^2.5). M^2.5 تعني M^2 مضروباً في الجذر التربيعي لـ M. استخدم آلة حاسبة علمية أو هذه الحاسبة لإيجاد القيمة.
اضرب الناتج في 10^10 (عشرة مليارات) سنة. هذا هو العمر التقريبي بالسنوات. الصيغة تأتي من نظرية التطور النجمي وتعتمد على معدل اندماج الهيدروجين في قلب النجم.
فسر النتيجة: العمر المحسوب هو الزمن الذي يبقى فيه النجم في المرحلة الرئيسية (حرق الهيدروجين) قبل أن يتحول إلى عملاق أحمر. النجوم الأضخم تحرق وقودها بسرعة وتنتهي حياتها في ملايين السنين، بينما النجوم الصغيرة (مثل الأقزام الحمراء) يمكن أن تعيش لتريليونات السنين.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على عمر النجم بخطوات الحل كاملة.
الحل
للشمس كتلة M = 1 (بالكتلة الشمسية). بتطبيق الصيغة: τ = 10^10 × 1^(-2.5) = 10^10 × 1 = 10^10 سنة. أي حوالي 10 مليار سنة. هذا يتوافق مع العمر المتوقع للشمس (حوالي 10 مليار سنة، وقد مضى منها 4.6 مليار سنة).
الحل
M = 5. أولاً احسب M^2.5: 5^2 = 25، 5^0.5 = √5 ≈ 2.236، لذا 5^2.5 ≈ 25 × 2.236 = 55.9. إذن M^(-2.5) = 1/55.9 ≈ 0.01788. ثم τ = 10^10 × 0.01788 = 1.788 × 10^8 سنة، أي حوالي 179 مليون سنة. هذا أقصر بكثير من عمر الشمس (10 مليار سنة) بحوالي 56 مرة. النجوم الضخمة تحترق بسرعة.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة عمر النجم.
قيم مُدخَلة قياسية
- الكتلة (M☉)
- 50
قيم مُدخَلة مرتفعة
- الكتلة (M☉)
- 85
قيم مُدخَلة منخفضة
- الكتلة (M☉)
- 10