Escala de tiempo térmica

En astrofísica , la escala de tiempo térmica o escala de tiempo Kelvin-Helmholtz es el tiempo aproximado que tarda una estrella en irradiar su contenido total de energía cinética a su tasa de luminosidad actual . ^{[ 1 ]} Junto con las escalas de tiempo nuclear y de caída libre (también conocida como dinámica) , se utiliza para estimar la duración del tiempo que una estrella en particular permanecerá en una determinada fase de su vida y su vida útil si se cumplen condiciones hipotéticas. En realidad, la vida útil de una estrella es mayor que la estimada por la escala de tiempo térmica porque, a medida que un combustible se vuelve escaso, otro generalmente lo reemplaza: la combustión de hidrógeno da paso a la combustión de helio , que es reemplazada por la combustión de carbono .

El tamaño de una estrella, así como su emisión de energía, generalmente determinan su vida útil térmica, ya que esta medición es independiente del tipo de combustible que normalmente se encuentra en su centro. De hecho, la escala de tiempo térmica supone que no hay combustible en el interior de la estrella y simplemente predice el tiempo que tardaría el cambio resultante en la energía emitida en alcanzar la superficie estelar y hacerse visible para un observador externo. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

$${\displaystyle \tau _{\text{th}}={\frac {\mbox{energía cinética total}}{\mbox{tasa de pérdida de energía}}}\approx {\cfrac {GM^{2}}{2RL}}}$$

donde G es la constante gravitacional , M es la masa de la estrella, R es el radio de la estrella y L es la luminosidad de la estrella . Como ejemplo, la escala de tiempo térmica del Sol es de aproximadamente 15,7 millones de años.