Development of a stellar-interior numerical model

Abstract

The development of numerical models of stellar interiors is a fundamental tool in astrophysics, as it allows the study of otherwise inaccessible phenomena such as the distribution of physical quantities as a function of radius, energy transport, and the location and extent of convective and radiative zones. In this thesis, a simplified theoretical model is constructed for an intermediate-mass star on the main sequence, incorporating the main physical mechanisms that govern its structure. Based on this framework, a computational code is developed to solve the structural equations and obtain internal profiles of pressure, temperature, luminosity, mass, density, energy generation rate, and opacity as functions of the stellar radius. Additionally, the model’s sensitivity to various parameters, such as metallicity, is explored, and the results are analyzed in relation to known theoretical predictions, judging its potential as a foundation for more advanced stellar models.

El desarrollo de modelos numéricos del interior estelar es una herramienta fundamental en astrofísica, ya que permite estudiar fenómenos de otro modo inaccesibles como las distribuciones de magnitudes físicas en función del radio, el transporte de energía o la ubicación y extensión de las zonas convectivas y radiativas. En este trabajo se construye un modelo teórico simplificado de una estrella de masa intermedia en la secuencia principal, incorporando los principales mecanismos físicos que rigen su estructura. A partir de este marco, se desarrolla un código computacional que resuelve las ecuaciones estructurales y permite obtener perfiles internos de presión, temperatura, luminosidad, masa, densidad, rimo de generación de energía y opacidad en función del radio estelar. Además, se explora la sensibilidad del modelo a distintos parámetros, como la metalicidad, y se analizan los resultados obtenidos en relación con predicciones teóricas conocidas, evaluando su potencial como base para modelos estelares más avanzados.