Como o diagrama H-R explica o ciclo de vida de uma estrela?

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Autor: Randy Alexander
Data De Criação: 24 Abril 2021
Data De Atualização: 13 Poderia 2024
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O sol fornece uma referência útil para descrever outras estrelas. A massa deste sol dos sistemas solares nos fornece uma unidade para medir as massas de outras estrelas. Da mesma forma, a luminosidade do sol e a temperatura da superfície definem o centro do diagrama de Hertzsprung-Russell (diagrama H-R). A plotagem de uma estrela neste gráfico prevê de maneira confiável outras qualidades da estrela, como massa e idade.

O eixo X

O eixo X do diagrama H-R indica a temperatura da superfície das estrelas em graus Kelvin. A temperatura aumenta da direita para a esquerda - para trás na maioria dos gráficos que você pode estar acostumado a usar. O diagrama H-R usa uma escala de proporção; cada marca uniformemente espaçada representa uma temperatura duas vezes maior que a de seu vizinho à direita.

O eixo X também pode ser rotulado de acordo com a classe espectral, que varia previsivelmente com a temperatura da superfície. As estrelas mais quentes parecem brancas ou até azuis, enquanto as mais frias aparecem vermelhas. Entre os extremos, você encontrará esse sol dos sistemas solares. As cores das estrelas são classificadas por letra, de mais azul / mais quente a mais vermelho / mais frio: OBAFGKM.

O eixo Y

O eixo Y indica luminosidade ou brilho. Aumenta de baixo para cima, de acordo com uma escala de proporção. A unidade de medida mais comum é uma luminosidade igual ao sol, de modo que o rótulo central seja 1 (um) e os rótulos prossigam em ambas as direções pelos expoentes de 10.

O eixo Y também pode ser rotulado em termos de "magnitude absoluta". Este termo refere-se à luz visível que uma estrela parece emitir se fosse 10 parsecs da Terra.

Sequência principal

A principal fase de sequência de um ciclo de vida de estrelas é o tempo durante o qual a fusão de hidrogênio ocorre em seu núcleo. Mas, em termos do diagrama H-R, "sequência principal" também se refere a uma linha aproximadamente diagonal, ligeiramente curvada em S, que se estende entre os cantos superior esquerdo e inferior direito nos quais as estrelas principais da sequência são traçadas. Eles mantêm uma relação previsível entre luminosidade e temperatura: quanto mais brilhante, mais quente. Esses dois traços aumentam com a massa de estrelas; uma estrela indicada mais perto do canto superior esquerdo será "mais pesada" que o nosso sol, enquanto as estrelas da sequência principal inferior direita serão "mais claras".

Gigantes Vermelhos

Se os astrônomos traçarem uma estrela recém-descoberta no canto superior direito do diagrama H-R, sendo ambos brilhantes e frios, saberão imediatamente em que fase do seu ciclo de vida a estrela está durando. Um núcleo de gigantes vermelhos, quente o suficiente para fundir hélio e elementos ainda mais pesados, empurrou suas camadas de concha tão longe que podem esfriar no espectro vermelho. Eles devem sua grande luminosidade não à temperatura, mas ao tamanho: estrelas maiores irradiam mais energia luminosa.

Anãs Brancas

Você pode ter a mesma certeza da fase do ciclo de vida de uma estrela, que é muito quente e muito fraca. O quadrante inferior esquerdo do diagrama H-R pertence quase exclusivamente às anãs brancas.

Depois que um gigante vermelho de massa semelhante ao nosso sol queima todo o hélio, a gravidade tem rédea livre para comprimir seu núcleo na medida em que os elétrons de carbono nele permitam. Essa grande densidade cria um enorme calor central. E como o núcleo é tudo o que resta neste momento, a temperatura do núcleo é a temperatura da superfície. Assim, as anãs brancas traçam à esquerda no diagrama H-R. Não obstante o calor, seu tamanho pequeno significa menos energia total irradiada - menos luminosidade e uma posição mais baixa no diagrama.

À medida que envelhece, a anã branca esfria, irradiando todo o calor e não produzindo mais. Sua posição no diagrama H-R se moverá para baixo em direção à direita até que desapareça de vista.