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	<title>SSC/SynopsisStyleSheet - Revision history</title>
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		<id>https://selfgravitatingfluids.education/JETohline/index.php?title=SSC/SynopsisStyleSheet&amp;diff=328&amp;oldid=prev</id>
		<title>Joel2: Created page with &quot;__FORCETOC__ &lt;!-- will force the creation of a Table of Contents --&gt; &lt;!-- __NOTOC__ will force TOC off --&gt; =Spherically Symmetric Configurations Synopsis (Using Style Sheet)=   ==Structure== ===Tabular Overview===  {| class=&quot;Synopsis1A&quot; style=&quot;margin: auto; color:black; width:85%;&quot; border=&quot;1&quot; cellpadding=&quot;12&quot; |+ style=&quot;height:30px;&quot; | &lt;font size=&quot;+1&quot;&gt;&#039;&#039;&#039;Spherically Symmetric Configurations that undergo Adiabatic Compression/Expansion&#039;&#039;&#039;&lt;/font&gt; &amp;#8212; adiabatic index, &lt;m...&quot;</title>
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		<updated>2023-12-17T18:15:28Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Created page with &amp;quot;__FORCETOC__ &amp;lt;!-- will force the creation of a Table of Contents --&amp;gt; &amp;lt;!-- __NOTOC__ will force TOC off --&amp;gt; =Spherically Symmetric Configurations Synopsis (Using Style Sheet)=   ==Structure== ===Tabular Overview===  {| class=&amp;quot;Synopsis1A&amp;quot; style=&amp;quot;margin: auto; color:black; width:85%;&amp;quot; border=&amp;quot;1&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;12&amp;quot; |+ style=&amp;quot;height:30px;&amp;quot; | &amp;lt;font size=&amp;quot;+1&amp;quot;&amp;gt;&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Spherically Symmetric Configurations that undergo Adiabatic Compression/Expansion&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&amp;lt;/font&amp;gt; — adiabatic index, &amp;lt;m...&amp;quot;&lt;/p&gt;
&lt;p&gt;&lt;b&gt;New page&lt;/b&gt;&lt;/p&gt;&lt;div&gt;__FORCETOC__ &amp;lt;!-- will force the creation of a Table of Contents --&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;!-- __NOTOC__ will force TOC off --&amp;gt;&lt;br /&gt;
=Spherically Symmetric Configurations Synopsis (Using Style Sheet)=&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==Structure==&lt;br /&gt;
===Tabular Overview===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{| class=&amp;quot;Synopsis1A&amp;quot; style=&amp;quot;margin: auto; color:black; width:85%;&amp;quot; border=&amp;quot;1&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;12&amp;quot;&lt;br /&gt;
|+ style=&amp;quot;height:30px;&amp;quot; | &amp;lt;font size=&amp;quot;+1&amp;quot;&amp;gt;&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Spherically Symmetric Configurations that undergo Adiabatic Compression/Expansion&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&amp;lt;/font&amp;gt; &amp;amp;#8212; adiabatic index, &amp;lt;math&amp;gt;\gamma&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
! colspan=&amp;quot;2&amp;quot; |&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;dV = 4\pi r^2 dr&amp;lt;/math&amp;gt; &lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
and   &lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&amp;amp;nbsp;&amp;amp;nbsp;&amp;lt;math&amp;gt;dM_r = \rho dV ~~~\Rightarrow ~~~M_r = 4\pi \int_0^r \rho r^2 dr&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;W_\mathrm{grav}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;- \int_0^R \biggl(\frac{GM_r}{r}\biggr) dM_r ~~ \propto ~~ R^{-1}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;U_\mathrm{int}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\frac{1}{(\gamma -1)} \int_0^R 4\pi r^2 P dr ~~ \propto ~~ R^{3-3\gamma}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
|- &lt;br /&gt;
! style=&amp;quot;background-color:lightgreen;&amp;quot; colspan=&amp;quot;2&amp;quot;|&amp;lt;b&amp;gt;&amp;lt;font size=&amp;quot;+1&amp;quot;&amp;gt;Equilibrium Structure&amp;lt;/font&amp;gt;&amp;lt;/b&amp;gt;&lt;br /&gt;
|- &lt;br /&gt;
! style=&amp;quot;text-align:center; background-color:#ffff99;&amp;quot; width=&amp;quot;50%&amp;quot; |&amp;lt;b&amp;gt;&amp;lt;font color=&amp;quot;maroon&amp;quot; size=&amp;quot;+1&amp;quot;&amp;gt;&amp;amp;#x2460;&amp;lt;/font&amp;gt;&amp;lt;/b&amp;gt;&amp;amp;nbsp; &amp;amp;nbsp;&amp;lt;b&amp;gt;Detailed Force Balance&amp;lt;/b&amp;gt;  &lt;br /&gt;
! style=&amp;quot;text-align:center; background-color:lightblue&amp;quot; |&amp;lt;b&amp;gt;&amp;lt;font color=&amp;quot;maroon&amp;quot; size=&amp;quot;+1&amp;quot;&amp;gt;&amp;amp;#x2462;&amp;lt;/font&amp;gt;&amp;lt;/b&amp;gt;&amp;amp;nbsp; &amp;amp;nbsp;&amp;lt;b&amp;gt;Free-Energy Identification of Equilibria&amp;lt;/b&amp;gt;&lt;br /&gt;
|- &lt;br /&gt;
! style=&amp;quot;vertical-align:top; text-align:left;&amp;quot; |Given a barotropic equation of state, &amp;lt;math&amp;gt;~P(\rho)&amp;lt;/math&amp;gt;, solve the equation of&lt;br /&gt;
&amp;lt;div align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;font color=&amp;quot;maroon&amp;quot;&amp;gt;&amp;lt;b&amp;gt;Hydrostatic Balance&amp;lt;/b&amp;gt;&amp;lt;/font&amp;gt;&amp;lt;br /&amp;gt;&lt;br /&gt;
{{ Math/EQ_SShydrostaticBalance01 }}&lt;br /&gt;
&amp;lt;/div&amp;gt;&lt;br /&gt;
for the radial density distribution, &amp;lt;math&amp;gt;\rho(r)&amp;lt;/math&amp;gt;.&lt;br /&gt;
! style=&amp;quot;vertical-align:top; text-align:left;&amp;quot; rowspan=&amp;quot;3&amp;quot;|The Free-Energy is,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\mathfrak{G}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;W_\mathrm{grav} + U_\mathrm{int} + P_eV&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;-a \biggl(\frac{R}{R_0}\biggr)^{-1} + b\biggl(\frac{R}{R_0}\biggr)^{3-3\gamma}+ c\biggl(\frac{R}{R_0}\biggr)^3 \, .&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
Therefore, also,  &lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;R_0 ~\frac{\partial\mathfrak{G}}{\partial R}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;a\biggl(\frac{R}{R_0}\biggr)^{-2} +(3-3\gamma)b\biggl(\frac{R}{R_0}\biggr)^{2-3\gamma} + 3c\biggl(\frac{R}{R_0}\biggr)^2&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\frac{R_0}{R}\biggl[ -W_\mathrm{grav} - 3(\gamma-1)U_\mathrm{int} + 3P_eV\biggr]&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
Equilibrium configurations exist at extrema of the free-energy function, that is, they are identified by setting &amp;lt;math&amp;gt;d\mathfrak{G}/dR = 0&amp;lt;/math&amp;gt;.  Hence, equilibria are defined by the condition,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;0&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;W_\mathrm{grav} + 3(\gamma-1)U_\mathrm{int} - 3P_eV\, .&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
|- &lt;br /&gt;
! style=&amp;quot;text-align:center; background-color:#ffff99;&amp;quot; |&amp;lt;b&amp;gt;&amp;lt;font color=&amp;quot;maroon&amp;quot; size=&amp;quot;+1&amp;quot;&amp;gt;&amp;amp;#x2461;&amp;lt;/font&amp;gt;&amp;lt;/b&amp;gt;&amp;amp;nbsp; &amp;amp;nbsp;&amp;lt;b&amp;gt;Virial Equilibrium&amp;lt;/b&amp;gt;&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
! style=&amp;quot;vertical-align:top; text-align:left;&amp;quot; |&lt;br /&gt;
Multiply the hydrostatic-balance equation through by &amp;lt;math&amp;gt;rdV&amp;lt;/math&amp;gt; and integrate over the volume:&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;0&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;-\int_0^R r\biggl(\frac{dP}{dr}\biggr)dV - \int_0^R r\biggl(\frac{GM_r \rho}{r^2}\biggr)dV&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;-\int_0^R 4\pi r^3 \biggl(\frac{dP}{dr}\biggr) dr - \int_0^R \biggl(\frac{GM_r}{r}\biggr)dM_r&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;-\int_0^R\biggl[ \frac{d}{dr}\biggl( 4\pi r^3P \biggr) - 12\pi r^2 P\biggr] dr + W_\mathrm{grav}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\int_0^R 3\biggl[ 4\pi r^2 P \biggr]dr - \int_0^R \biggl[ d(3PV)\biggr] + W_\mathrm{grav}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;3(\gamma-1)U_\mathrm{int}  + W_\mathrm{grav} - \biggl[ 3PV \biggr]_0^R \, .&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
===Pointers to Relevant Chapters===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;!-- BACKGROUND MATERIAL --&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;font size=&amp;quot;+1&amp;quot; color=&amp;quot;maroon&amp;quot;&amp;gt;&amp;lt;b&amp;gt;&amp;amp;#x24EA; &amp;lt;/b&amp;gt;&amp;lt;/font&amp;gt; Background Material:&lt;br /&gt;
{| class=&amp;quot;Synopsis1B&amp;quot; style=&amp;quot;margin: auto; color:black; width:100%;&amp;quot; border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot;&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
! width=&amp;quot;30px&amp;quot; style=&amp;quot;text-align:right; vertical-align:top; &amp;quot;|&amp;amp;#x000B7; &lt;br /&gt;
|[[PGE#Principal_Governing_Equations|Principal Governing Equations]] (PGEs) in most general form being considered throughout this H_Book&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
! width=&amp;quot;30px&amp;quot; style=&amp;quot;text-align:right; vertical-align:top; &amp;quot;|&amp;amp;#x000B7; &lt;br /&gt;
|PGEs in a form that is relevant to a study of the &amp;#039;&amp;#039;Structure, Stability, &amp;amp;amp; Dynamics&amp;#039;&amp;#039; of [[SSCpt1/PGE|spherically symmetric systems]]&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
! width=&amp;quot;30px&amp;quot; style=&amp;quot;text-align:right; vertical-align:top; &amp;quot;|&amp;amp;#x000B7; &lt;br /&gt;
|[[SR#Supplemental_Relations|Supplemental relations]] &amp;amp;#8212; see, especially, [[SR#Barotropic_Structure|barotropic equations of state]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;!-- DETAILED FORCE BALANCE --&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;font size=&amp;quot;+1&amp;quot; color=&amp;quot;maroon&amp;quot;&amp;gt;&amp;lt;b&amp;gt;&amp;amp;#x2460; &amp;lt;/b&amp;gt;&amp;lt;/font&amp;gt; Detailed Force Balance:&lt;br /&gt;
{| class=&amp;quot;Synopsis1C&amp;quot; style=&amp;quot;margin: auto; color:black; width:100%;&amp;quot; border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot;&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
! width=&amp;quot;30px&amp;quot; style=&amp;quot;text-align:right; vertical-align:top; &amp;quot;|&amp;amp;#x000B7; &lt;br /&gt;
|[[SSCpt2/SolutionStrategies#Spherically_Symmetric_Configurations_.28Part_II.29|Derivation of the equation of Hydrostatic Balance]], and a description of several standard strategies that are used to determine its solution &amp;amp;#8212; see, especially, what we refer to as [[SSCpt2/SolutionStrategies#Technique_1|Technique 1]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;!-- VIRIAL EQUILIBRIUM --&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;font size=&amp;quot;+1&amp;quot; color=&amp;quot;maroon&amp;quot;&amp;gt;&amp;lt;b&amp;gt;&amp;amp;#x2461; &amp;lt;/b&amp;gt;&amp;lt;/font&amp;gt; Virial Equilibrium:&lt;br /&gt;
{| class=&amp;quot;Synopsis1D&amp;quot; style=&amp;quot;margin: auto; color:black; width:100%;&amp;quot; border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot;&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
! width=&amp;quot;30px&amp;quot; style=&amp;quot;text-align:right; vertical-align:top; &amp;quot;|&amp;amp;#x000B7; &lt;br /&gt;
|Formal derivation of the multi-dimensional, [[VE#Second-Order_Tensor_Virial_Equations|2&amp;lt;sup&amp;gt;nd&amp;lt;/sup&amp;gt;-order tensor virial equations]] &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
! width=&amp;quot;30px&amp;quot; style=&amp;quot;text-align:right; vertical-align:top; &amp;quot;|&amp;amp;#x000B7; &lt;br /&gt;
|[[VE#Scalar_Virial_Theorem|Scalar Virial Theorem]], as appropriate for spherically symmetric configurations&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
! width=&amp;quot;30px&amp;quot; style=&amp;quot;text-align:right; vertical-align:top; &amp;quot;|&amp;amp;#x000B7; &lt;br /&gt;
|[[VE#Generalization|Generalization]] of scalar virial theorem to include the bounding effects of a hot, tenuous external medium&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==Stability==&lt;br /&gt;
===Isolated &amp;amp;amp; Pressure-Truncated Configurations===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{| class=&amp;quot;Synopsis1E&amp;quot; style=&amp;quot;margin: auto; color:black; width:85%;&amp;quot; border=&amp;quot;1&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;12&amp;quot;&lt;br /&gt;
|- &lt;br /&gt;
! style=&amp;quot;background-color:lightgreen;&amp;quot; colspan=&amp;quot;2&amp;quot;|&amp;lt;font size=&amp;quot;+1&amp;quot;&amp;gt;&amp;lt;b&amp;gt;Stability Analysis: &amp;amp;nbsp; Applicable to Isolated &amp;amp; Pressure-Truncated Configurations&amp;lt;/b&amp;gt;&amp;lt;/font&amp;gt;&lt;br /&gt;
|- &lt;br /&gt;
! style=&amp;quot;text-align:center; background-color:#ffff99;&amp;quot; width=&amp;quot;50%&amp;quot; |&amp;lt;b&amp;gt;&amp;lt;font color=&amp;quot;maroon&amp;quot; size=&amp;quot;+1&amp;quot;&amp;gt;&amp;amp;#x2463;&amp;lt;/font&amp;gt;&amp;lt;/b&amp;gt;&amp;amp;nbsp; &amp;amp;nbsp;&amp;lt;b&amp;gt;Perturbation Theory&amp;lt;/b&amp;gt;&lt;br /&gt;
! style=&amp;quot;text-align:center; background-color:lightblue;&amp;quot; |&amp;lt;b&amp;gt;&amp;lt;font color=&amp;quot;maroon&amp;quot; size=&amp;quot;+1&amp;quot;&amp;gt;&amp;amp;#x2466;&amp;lt;/font&amp;gt;&amp;lt;/b&amp;gt;&amp;amp;nbsp; &amp;amp;nbsp;&amp;lt;b&amp;gt;Free-Energy Analysis of Stability&amp;lt;/b&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
|- &lt;br /&gt;
! style=&amp;quot;vertical-align:top; text-align:left;&amp;quot; |&lt;br /&gt;
Given the radial profile of the density and pressure in the equilibrium configuration, solve the [[SSC/VariationalPrinciple#Ledoux_and_Pekeris_.281941.29|eigenvalue problem defined]] by the,&lt;br /&gt;
&amp;lt;div align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;font color=&amp;quot;#770000&amp;quot;&amp;gt;&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;LAWE: &amp;amp;nbsp; Linear Adiabatic Wave&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; (or &amp;#039;&amp;#039;Radial Pulsation&amp;#039;&amp;#039;) &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Equation&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&amp;lt;/font&amp;gt;&amp;lt;br /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;0&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;&lt;br /&gt;
\frac{d}{dr}\biggl[ r^4 \gamma P ~\frac{dx}{dr} \biggr] &lt;br /&gt;
+\biggl[ \omega^2 \rho r^4 + (3\gamma - 4) r^3 \frac{dP}{dr} \biggr] x &lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot; colspan=&amp;quot;3&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
[&amp;lt;b&amp;gt;[[Appendix/References#P00|&amp;lt;font color=&amp;quot;red&amp;quot;&amp;gt;P00&amp;lt;/font&amp;gt;]]&amp;lt;/b&amp;gt;], Vol. II, &amp;amp;sect;3.7.1, p. 174, Eq. (3.145)&lt;br /&gt;
&amp;lt;/td&amp;gt;&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/div&amp;gt;&lt;br /&gt;
to find one or more radially dependent, radial-displacement eigenvectors, &amp;lt;math&amp;gt;x \equiv \delta r/r&amp;lt;/math&amp;gt;, along with (the square of) the corresponding oscillation eigenfrequency, &amp;lt;math&amp;gt;\omega^2&amp;lt;/math&amp;gt;.&lt;br /&gt;
! style=&amp;quot;vertical-align:top; text-align:left;&amp;quot; rowspan=&amp;quot;5&amp;quot;|&lt;br /&gt;
The second derivative of the free-energy function is,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;R_0^2 ~\frac{\partial^2 \mathfrak{G}}{\partial R^2}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;&lt;br /&gt;
-2a\biggl(\frac{R}{R_0}\biggr)^{-3} + (3-3\gamma)(2-3\gamma)b \biggl(\frac{R}{R_0}\biggr)^{1-3\gamma} + 6c\biggl(\frac{R}{R_0}\biggr)&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\biggl(\frac{R_0}{R} \biggr)^2\biggl[&lt;br /&gt;
2W_\mathrm{grav} - 3(\gamma-1)(2-3\gamma)U_\mathrm{int} + 6P_e V &lt;br /&gt;
\biggr] \, .&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
Evaluating this second derivative for an equilibrium configuration &amp;amp;#8212; that is by calling upon the (virial) equilibrium condition to set the value of the internal energy &amp;amp;#8212; we have,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;3(\gamma-1)U_\mathrm{int}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;3P_e V - W_\mathrm{grav} &amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\Rightarrow~~~ R^2 \biggl[\frac{\partial^2\mathfrak{G}}{\partial R^2}\biggr]_\mathrm{equil}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;2W_\mathrm{grav} - (2-3\gamma)\biggl[3P_e V - W_\mathrm{grav}   \biggr] + 6P_e V &lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;(4-3\gamma)W_\mathrm{grav} + 3^2\gamma P_e V \, .&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
Note the similarity with &amp;lt;b&amp;gt;&amp;lt;font color=&amp;quot;maroon&amp;quot; size=&amp;quot;+1&amp;quot;&amp;gt;&amp;amp;#x2465;&amp;lt;/font&amp;gt;&amp;lt;/b&amp;gt;.&lt;br /&gt;
----&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Alternatively, recalling that,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;~3(\gamma - 1)U_\mathrm{int}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;2S_\mathrm{therm} \, ,&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
the conditions for virial equilibrium and stability, may be written respectively as,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;3P_e V&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;2S_\mathrm{therm}+ W_\mathrm{grav} &amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\Rightarrow~~~ R^2 \biggl[\frac{\partial^2\mathfrak{G}}{\partial R^2}\biggr]_\mathrm{equil}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;&lt;br /&gt;
2W_\mathrm{grav} - 2(2-3\gamma)S_\mathrm{therm} + 2 \biggl[ 2S_\mathrm{therm}+ W_\mathrm{grav}  \biggr]&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;&lt;br /&gt;
4W_\mathrm{grav} + 6\gamma S_\mathrm{therm}  \, .&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
|- &lt;br /&gt;
! style=&amp;quot;text-align:center; background-color:#ffff99;&amp;quot; width=&amp;quot;50%&amp;quot; |&amp;lt;b&amp;gt;&amp;lt;font color=&amp;quot;maroon&amp;quot; size=&amp;quot;+1&amp;quot;&amp;gt;&amp;amp;#x2464;&amp;lt;/font&amp;gt;&amp;lt;/b&amp;gt;&amp;amp;nbsp; &amp;amp;nbsp;&amp;lt;b&amp;gt;Variational Principle&amp;lt;/b&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
|- &lt;br /&gt;
! style=&amp;quot;vertical-align:top; text-align:left;&amp;quot; |&lt;br /&gt;
Multiply the LAWE through by &amp;lt;math&amp;gt;4\pi x dr&amp;lt;/math&amp;gt;, and integrate over the volume of the configuration gives the,&lt;br /&gt;
&amp;lt;div align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;font color=&amp;quot;#770000&amp;quot;&amp;gt;&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Governing Variational Relation&amp;lt;/font&amp;gt;&amp;lt;br /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;0&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;&lt;br /&gt;
\int_0^R 4\pi r^4 \gamma P \biggl(\frac{dx}{dr}\biggr)^2 dr&lt;br /&gt;
- \int_0^R 4\pi (3\gamma - 4) r^3 x^2 \biggl( \frac{dP}{dr} \biggr) dr&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;&lt;br /&gt;
- 4\pi \biggr[r^4 \gamma Px \biggl(\frac{dx}{dr}\biggr) \biggr]_0^R&lt;br /&gt;
- \int_0^R 4\pi \omega^2 \rho r^4 x^2 dr \, .&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;&lt;br /&gt;
\int_0^R x^2 \biggl(\frac{d\ln x}{d\ln r}\biggr)^2 \gamma 4\pi r^2P  dr&lt;br /&gt;
- \int_0^R (3\gamma - 4)x^2 \biggl( - \frac{GM_r}{r}  \biggr) 4\pi \rho r^2 dr&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;&lt;br /&gt;
+ \biggr[\gamma 4\pi r^3 Px^2 \biggl(-\frac{d\ln x}{d\ln r}\biggr) \biggr]_0^R&lt;br /&gt;
- \int_0^R 4\pi \omega^2 \rho r^4 x^2 dr \, .&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/div&amp;gt;&lt;br /&gt;
Now, by setting &amp;lt;math&amp;gt;(d\ln x/d\ln r)_{r=R} = -3&amp;lt;/math&amp;gt;, we can ensure that the pressure fluctuation is zero and, hence, &amp;lt;math&amp;gt;P = P_e&amp;lt;/math&amp;gt; at the surface, in which case this relation becomes,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;div align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\omega^2&amp;lt;/math&amp;gt; &lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;&lt;br /&gt;
\frac{\gamma (\gamma -1) \int_0^R x^2 \bigl(\frac{d\ln x}{d\ln r}\bigr)^2 dU_\mathrm{int}&lt;br /&gt;
- \int_0^R (3\gamma - 4)x^2 dW_\mathrm{grav}&lt;br /&gt;
+ 3^2 \gamma  x^2  P_eV}{ \int_0^R  x^2 r^2  dM_r} &lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/div&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
|- &lt;br /&gt;
! style=&amp;quot;text-align:center; background-color:#ffff99;&amp;quot; width=&amp;quot;50%&amp;quot; |&amp;lt;b&amp;gt;&amp;lt;font color=&amp;quot;maroon&amp;quot; size=&amp;quot;+1&amp;quot;&amp;gt;&amp;amp;#x2465;&amp;lt;/font&amp;gt;&amp;lt;/b&amp;gt;&amp;amp;nbsp; &amp;amp;nbsp;&amp;lt;b&amp;gt;Approximation: &amp;amp;nbsp; Homologous Expansion/Contraction&amp;lt;/b&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
|- &lt;br /&gt;
! style=&amp;quot;vertical-align:top; text-align:left;&amp;quot; |&lt;br /&gt;
If we &amp;#039;&amp;#039;guess&amp;#039;&amp;#039; that radial oscillations about the equilibrium state involve purely homologous expansion/contraction, then the radial-displacement eigenfunction is, &amp;lt;math&amp;gt;x&amp;lt;/math&amp;gt; = constant, and the governing variational relation gives,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;div align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\omega^2 \int_0^R  r^2  dM_r&amp;lt;/math&amp;gt; &lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\leq&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;&lt;br /&gt;
(4- 3\gamma) W_\mathrm{grav}+ 3^2 \gamma   P_eV \, .&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/div&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
===Bipolytropes===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{| class=&amp;quot;Synopsis1F&amp;quot; style=&amp;quot;margin: auto; color:black; width:85%;&amp;quot; border=&amp;quot;1&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;12&amp;quot;&lt;br /&gt;
|- &lt;br /&gt;
! style=&amp;quot;background-color:lightgreen;&amp;quot; colspan=&amp;quot;2&amp;quot;|&amp;lt;font size=&amp;quot;+1&amp;quot;&amp;gt;&amp;lt;b&amp;gt;Stability Analysis: &amp;amp;nbsp; Applicable to Bipolytropic Configurations&amp;lt;/b&amp;gt;&amp;lt;/font&amp;gt;&lt;br /&gt;
|- &lt;br /&gt;
! style=&amp;quot;text-align:center; background-color:#ffff99;&amp;quot; width=&amp;quot;50%&amp;quot; |&amp;lt;b&amp;gt;&amp;lt;font color=&amp;quot;maroon&amp;quot; size=&amp;quot;+1&amp;quot;&amp;gt;&amp;amp;#x2467;&amp;lt;/font&amp;gt;&amp;lt;/b&amp;gt;&amp;amp;nbsp; &amp;amp;nbsp;&amp;lt;b&amp;gt;Variational Principle&amp;lt;/b&amp;gt;&lt;br /&gt;
! style=&amp;quot;text-align:center; background-color:lightblue;&amp;quot; |&amp;lt;b&amp;gt;&amp;lt;font color=&amp;quot;maroon&amp;quot; size=&amp;quot;+1&amp;quot;&amp;gt;&amp;amp;#x2469;&amp;lt;/font&amp;gt;&amp;lt;/b&amp;gt;&amp;amp;nbsp; &amp;amp;nbsp;&amp;lt;b&amp;gt;Free-Energy Analysis of Stability&amp;lt;/b&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
|- &lt;br /&gt;
! style=&amp;quot;vertical-align:top; text-align:left;&amp;quot; |&lt;br /&gt;
&amp;lt;div align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;font color=&amp;quot;#770000&amp;quot;&amp;gt;&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Governing Variational Relation&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&amp;lt;/font&amp;gt;&amp;lt;br /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\biggl( \frac{2\pi}{3}\biggr)\sigma_c^2 \int_0^{R^*} (x r^*)^2  dM_r^* &amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;&lt;br /&gt;
\gamma_c (\gamma_c-1) \int_0^{r^*_\mathrm{core}}  x^2~\biggl( \frac{d\ln x}{d\ln r^*} \biggr)^2 dU^*_\mathrm{int}&lt;br /&gt;
- (3\gamma_c - 4) \int_0^{r^*_\mathrm{core}}  x^2 dW^*_\mathrm{grav}&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;&lt;br /&gt;
+ ~\gamma_e (\gamma_e-1) \int_{r^*_\mathrm{core}}^{R^*} x^2~\biggl( \frac{d\ln x}{d\ln r^*} \biggr)^2 dU^*_\mathrm{int}&lt;br /&gt;
- (3\gamma_e - 4)  \int_{r^*_\mathrm{core}}^{R^*} x^2 dW^*_\mathrm{grav}&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;&lt;br /&gt;
+ ~3^2(\gamma_c - \gamma_e) x_i^2 P_i^* V_\mathrm{core}^*  \, .&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/div&amp;gt;&lt;br /&gt;
! style=&amp;quot;vertical-align:top; text-align:left;&amp;quot; rowspan=&amp;quot;3&amp;quot;|&lt;br /&gt;
As we have detailed in an [[SSC/BipolytropeGeneralization#Free_Energy_and_Its_Derivatives|accompanying discussion]], the first derivative of the relevant free-energy expression is,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;R ~\frac{\partial \mathfrak{G}}{\partial R}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;&lt;br /&gt;
2S_\mathrm{tot} + W_\mathrm{tot} &lt;br /&gt;
\, ,&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
where,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;S_\mathrm{tot} \equiv S_\mathrm{core} + S_\mathrm{env}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp; &amp;amp;nbsp; and &amp;amp;nbsp; &amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;W_\mathrm{tot} \equiv W_\mathrm{core} + W_\mathrm{env} \, ;&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
and the second derivative of that free-energy function is,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;R^2 ~\frac{\partial^2 \mathfrak{G}}{\partial R^2}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;2\biggl[&lt;br /&gt;
W_\mathrm{tot} + (3\gamma_c - 2) S_\mathrm{core} + (3\gamma_e-2)S_\mathrm{env} &lt;br /&gt;
\biggr] \, .&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
----&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
This stability criterion may be rewritten as,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\biggl[ R^2 ~\frac{\partial^2 \mathfrak{G}}{\partial R^2} \biggr]_\mathrm{equil}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
 &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;&lt;br /&gt;
2[(3\gamma_c -4) S_\mathrm{core}&lt;br /&gt;
+ (3\gamma_e -4) S_\mathrm{env} ] \, .&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hence, in bipolytropes, the marginally unstable equilibrium configuration (second derivative of free-energy set to zero) will be identified by the model that exhibits the ratio,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\frac{S_\mathrm{core}}{S_\mathrm{env}}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;&lt;br /&gt;
\frac{(3\gamma_e - 4)}{(4 - 3\gamma_c)} \, .&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
See the [[SSC/Stability/BiPolytropes#What_to_Expect_for_Equilibrium_Configurations|accompanying discussion]].&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
----&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
If &amp;amp;#8212; based for example on &amp;lt;b&amp;gt;&amp;lt;font color=&amp;quot;maroon&amp;quot; size=&amp;quot;+1&amp;quot;&amp;gt;&amp;amp;#x2466;&amp;lt;/font&amp;gt;&amp;lt;/b&amp;gt; &amp;amp;#8212; we make the reasonable assumption that, in equilibrium, the statements,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;2S_\mathrm{core} = 3P_i V_\mathrm{core} - W_\mathrm{core}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp; &amp;amp;nbsp; and &amp;amp;nbsp; &amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;2S_\mathrm{env} = - 3P_i V_\mathrm{core} - W_\mathrm{env} \, ,&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
hold separately, then we satisfy the virial equilibrium condition, namely,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;0&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;2S_\mathrm{tot} + W_\mathrm{tot} \, ,&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
and the second derivative of the relevant free-energy function can be rewritten as,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\biggl[ R^2 ~\frac{\partial^2 \mathfrak{G}}{\partial R^2} \biggr]_\mathrm{equil}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;&lt;br /&gt;
2(W_\mathrm{core} + W_\mathrm{env})&lt;br /&gt;
+ (3\gamma_c - 2) (3P_i V_\mathrm{core} - W_\mathrm{core}) &lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;&lt;br /&gt;
+ (3\gamma_e-2)(-3P_i V_\mathrm{core} - W_\mathrm{env})&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;amp;nbsp;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;&lt;br /&gt;
3^2 P_i V_\mathrm{core}(\gamma_c - \gamma_e) &lt;br /&gt;
+ (4-3\gamma_c ) W_\mathrm{core}&lt;br /&gt;
+ (4-3\gamma_e)W_\mathrm{env} \, .&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
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Note the similarity with &amp;lt;b&amp;gt;&amp;lt;font color=&amp;quot;maroon&amp;quot; size=&amp;quot;+1&amp;quot;&amp;gt;&amp;amp;#x2468;&amp;lt;/font&amp;gt;&amp;lt;/b&amp;gt; &amp;amp;#8212; temporarily, see [[SSC/Stability/BiPolytropes#Revised_Free-Energy_Analysis|this discussion]].&lt;br /&gt;
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If we &amp;#039;&amp;#039;guess&amp;#039;&amp;#039; that radial oscillations about the equilibrium state involve purely homologous expansion/contraction, then the radial-displacement eigenfunction is, &amp;lt;math&amp;gt;~x&amp;lt;/math&amp;gt; = constant, and the governing variational relation gives,&lt;br /&gt;
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(4- 3\gamma_c) W_\mathrm{core}+ (4- 3\gamma_e) W_\mathrm{env}+ 3^2 (\gamma_c - \gamma_e)   P_i V_\mathrm{core} \, .&lt;br /&gt;
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		<author><name>Joel2</name></author>
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