Чи є "Основна послідовність" тимчасова послідовність?

Зірки, побудовані за світністю та температурою поверхні, вписуються в схеми на діаграмі Герцспрунга – Рассела . Груба діагональна підмножина цього сюжету називається основною послідовністю. Це в будь-якому сенсі часова послідовність? У розділі зоряної фізики статті у Вікіпедії є підказки, що відповідь - ні, але колись так думали:

Споглядання діаграми спонукало астрономів до думки, що вона може демонструвати зоряну еволюцію, головне припущення полягає в тому, що зірки руйнуються від червоних гігантів до карликових зірок, а потім рухаються вниз по лінії основної послідовності протягом свого життя.

Тож чи означає слово "послідовність" у цьому випадку лише певне впорядкування, а не прогресування за часом, яке робить будь-яка одна зірка? Чи є основна послідовність лише якесь плато в еволюції зірок, де зірки проводять значну тривалість?

Це в будь-якому сенсі часова послідовність?

Не зовсім. Принаймні, не в сенсі, як зірка ковзає по основній послідовності. Цього не буває. Натомість, зірка залишається більш-менш припаркованою на одному місці основної послідовності протягом свого життя, як основна зірка послідовності.

Протостар є більш світлим і прохолодним, ніж основна зірка нульової вікової послідовності. Після того, як зірка «запалюється» (починає плавити водень (не дейтерій)) - це коли зірка входить у основну послідовність. Тут зірка проводить більшу частину свого життя. Що стосується маленьких зірок, зірок, маса яких становить менше приблизно 40% маси Сонця, саме тут зірка буде проводити все своє життя як зірка. Маленькі зірки з віком стають тьмянішими і темнішими.

Більші зірки не ретельно змішуються від найглибшого ядра до найвіддаленіших областей. Ці великі зірки накопичують попіл гелію в міру старіння. Це злиття водню врешті-решт закінчується, коли весь водень у серцевині був злитий у гелій. Ось тоді зірка відходить від основної послідовності. На відміну від маленьких зірок, більші зірки з віком стають яскравішими (світлішими).

Більші зірки (зірки, що перевищують 40% сонячної маси) можуть збільшуватись удвічі чи втричі в світі, коли вони старіють. Це збільшення на величину третьої половини на порядок, і це крихітно порівняно з одинадцятьма чи дванадцятьма порядками різниці в освітленості, показаних на HR-діаграмі між найменшим червоним карликом та найбільшим блакитним гігантом. Це означає, що як тільки крихітна зірка потрапляє в основну послідовність, вона більш-менш залишається на тому місці основної послідовності, поки не покине основну послідовність.

Ні, головна послідовність більше схожа на стартову лінію . Більшість зірок витрачають тривалий час на одній його точці ( 10 мільярдів років для сонця), поки вони сплавляють водень у гелій. Потім вони скитаються.

На цій діаграмі чорна лінія є основною послідовністю. Кольорові лінії показують часові послідовності. Цей прогрес у часі окремої зірки називається її еволюційним шляхом .

Числа вздовж чорної лінії - це сонячні маси (1 = сонце). Ця діаграма склалася завдяки послідовності зображень користувачів Вікімедії Рурсу , ГАС та Іссеймаїза.

Основна послідовність - це здебільшого плато, до якого зірка досягає після її повного сформування, але до того, як вона почне зменшувати кількість водню для підживлення нормальних реакцій синтезу. І так, послідовність здебільшого впорядкована - за масою, а не за віком. Я кажу, головним чином, тому що вік має певний ефект (див. Розділ у статті Вікіпедії про основну послідовність щодо зміни температури та освітленості ). Результат - старші зірки трохи гарячіші та яскравіші, ніж молодші.

Для більшості зірок велика частина світла, який вона випромінює, - це випромінювання чорного тіла . Кількість енергії, яку виробляє зірка, є складною (як це пояснено на сторінці для співвідношення масова освітленість ), але суть полягає в тому, що для зірок з більшою масою енерговиділення значно збільшується відносно її площі поверхні і, таким чином, стає гарячішим. . На сторінці випромінювання чорного тіла є приємне пояснення, зокрема графік температури, що показує, як температура поверхні менших зірок червоніє і як збільшується маса, помаранчевий, жовтий, зелений і синій.

Більш висока швидкість плавлення (по відношенню до розміру) пояснює, чому у великих зірок вичерпується водень швидше, ніж у менших.

Коротка відповідь

Відповідь - ні. Основна послідовність - це послідовність у масі (а не послідовність у часі).

Наймасовіші зірки розташовані у верхньому лівому куті (оскільки вони найяскравіші та найгарячіші / блакитніші). Зірки з найменшою масою розташовані внизу ліворуч (оскільки вони тьмяніші та холодніші / червоніші).

Таким чином, наступна основна послідовність зліва вліво внизу - це послідовність від високої до низької маси.

Трохи більше тла

Астрономи Герцспрунг та Руссель одними з перших відзначили, що яскравість та кольори зірок не просто випадкові, а що велика більшість зірок демонструє вузький зв’язок між яскравістю та кольором. Найяскравіші зірки, як правило, синіші (= гарячіші), а затемнені - зазвичай червоніші (= холодніші).

Накреслюючи властивості зірок на діаграмі, яка показує яскравість на вертикальній осі та колір (або температуру) на горизонтальній осі, виявляється, що на цій діаграмі велика більшість зірок лежить у досить вузькій смузі. Цей штип ми називаємо основною послідовністю, просто тому, що на ньому лежить більшість зірок. (Є винятки, наприклад, червоні гіганти та білі карлики не лежать на цій послідовності, але вони більш рідкісні). Тепер ми називаємо цю діаграму діаграмою Герцпрунг-Русселя.

Більшість зірок лежать на цій послідовності, тому що вони проводять там близько 90% свого життєвого часу, не сильно змінюючись. Сонце також є однією з багатьох зірок у головній послідовності. Усі зірки в основній послідовності живляться від ядерного синтезу водню в їх гарячих центрах. Це настільки ефективне джерело палива для зірки, що воно триває 90% її життя.

Комп'ютерні моделі допомогли астрономам зрозуміти, як зірки рухаються за діаграмою Герцпрунг-Русселя, коли вони дорослішають. Коли у зірок не вистачає водневого палива у своїх центрах, вони починають змінюватися і вони залишають основну послідовність. Це коли вони можуть вирости, щоб стати червоними гігантами. Ці зміни змінюються відносно швидко. Ось чому ми не бачимо багато зірок далеко від основної послідовності. Сліди того, як зірки рухаються по діаграмі в міру дорослішання, називаються еволюційними треками. Ці еволюційні сліди можна розглядати як послідовність часу.