「メインシーケンス」は一時的なシーケンスですか?


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光度と表面温度によってプロットされた星は、ヘルツシュプルング-ラッセル図のパターンに適合します。このプロットの大まかな対角サブセットはメインシーケンスと呼ばれます。これは何らかの意味で一時的なシーケンスですか?ウィキペディアの記事の恒星の物理セクションには、答えはノーであるが、かつてそう考えられていたという手がかりがあります。

図の熟考により、天文学者は星の進化を示すかもしれないと推測するようになりました。主な示唆は、星が赤い巨星からcollapse星に崩壊し、その後、一生の間に主要なシーケンスの線に沿って下に移動することです。

では、この場合の「シーケンス」という言葉は、特定の順序を意味するものであり、ある星が作る時間の経過ではありませんか?主なシーケンスは、星がかなりの時間を費やす星の進化のある種のプラトーなのでしょうか?

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回答:


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これは何らかの意味で一時的なシーケンスですか?

あんまり。少なくともメインシーケンスに沿ってスライドする星の意味ではありません。それは起こりません。代わりに、スターは、メインシーケンススターとしての存続期間中、メインシーケンスの1つのスポットに多かれ少なかれ駐車したままになります。

原始星は、ゼロエイジのメインシーケンス星よりも明るくて涼しいです。星が「発火」すると(重水素ではなく水素の融合が開始されます)、星がメインシーケンスに入ります。これは、スターが人生の大半を費やす場所です。小さな星、質量が太陽の質量の約40%未満の星の場合、これは星が星としての生涯を費やす場所です。小さな星は、年をとるにつれて薄暗くなります。

大きな星は、最も内側のコアから最も外側の領域まで完全には混ざりません。これらの大きな星は、加齢とともにヘリウムの灰を蓄積します。この水素核融合は、コア内のすべての水素がヘリウムに融合されると最終的に終わります。そのとき、星はメインシーケンスから出発します。小さな星とは異なり、大きな星は年をとるにつれて明るく(明るく)なります。

大きな星(太陽質量の40%を超える星)は、年齢とともに光度が2倍または3倍になる場合があります。これは3分の1から2分の1の大きさの増加であり、最小の赤色war星と最大の青色の巨人の間のHRダイアグラムに示される輝度の11桁または12桁の違いと比べるとごくわずかです。これが意味することは、いったん小さな星がメインシーケンスに入ると、メインシーケンスを離れるまで、メインシーケンス上のそのスポットに多かれ少なかれとどまることです。


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いいえ、メインシーケンスはスタートラインのようなものです。ほとんどの星は、水素をヘリウムに融合する間、その1点(太陽の場合は100億年)に長い時間を費やします。それから彼らはそれをさまよう。

、この図の黒線は、主系列です。色付きの線は一時的なシーケンスを示しています。個々の星の時間によるこの進歩はその進化の軌跡と呼ばれます

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黒い線に沿った数字は太陽質量(1 =太陽)です。この図は、ウィキメディアユーザーのRursusGAS、およびJesusmaiz による一連の画像によって進化しました。


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時には写真は千の言葉の価値がある。
ジョンダフィールド

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主なシーケンスは、主に、星が完全に形成された後、通常の核融合反応を促進するために水素が不足し始める前に到達するプラトーです。そして、はい、シーケンスはほとんど順序付けです-年齢ではなく、質量によって。主に言うのは、年齢には何らかの影響があるためです(温度と光度の変動に関するメインシーケンスに関するウィキペディアの記事のセクションを参照してください)。その結果、古い星は若い星よりもわずかに高温で明るくなります。

ほとんどの星にとって、それが発する光の多くは黒体放射です。星が生成するエネルギーの量は複雑です(質量と光度の関係のページで説明されています)が、一番下の行は、質量が大きい星の場合、エネルギー出力はその表面積に比べて大幅に増加し、したがってより高温になります。黒体放射のページには、小さな星の表面温度がどのように赤く、質量が増加するにつれてオレンジ、黄色、緑、青であるかを示す温度グラフィックを含む、わかりやすい説明があります。

(サイズに比べて)高い融合率は、大きな星が小さな星よりも速く水素を使い果たす理由を説明しています。


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短い答え

答えはいいえだ。メインシーケンスは、質量のシーケンスです(時間のシーケンスではありません)。

最も重い星は、左上にあります(最も明るくて最もホット/ブルーだからです)。最も低い質量の星は、左下にあります(減光および冷却/赤色化のため)。

したがって、左上から右下へのメインシーケンスに続くのは、高質量から低質量へのシーケンスです。

もう少し背景

天文学者のHertzsprungとRusselは、星の明るさと色がランダムではなく、大多数の星が明るさと色の狭い関係を示していることに最初に注目しました。通常、最も明るい星はより青く(=より熱い)、より暗い星はより赤く(=より冷たい)です。

縦軸に明るさを、横軸に色(または温度)を示す図に星のプロパティをプロットすると、この図では星の大部分がかなり狭い帯状になっていることがわかります。ほとんどの星が横たわっているからこそ、これをメインシーケンスと呼びます。(例外があります。たとえば、赤い巨人と白いd星はこのシーケンスにはありませんが、これらはよりまれです)。ここで、この図をHertzsprung-Russel図と呼びます。

ほとんどの星はこのシーケンスに横たわっています。なぜなら、彼らは人生の約90%をそこに費やし、あまり変わらないからです。太陽は、メインシーケンスの多くの星の1つでもあります。メインシーケンスのすべての星は、ホットセンターでの水素の核融合によって駆動されます。これは星にとって非常に効率的な燃料源であり、寿命の90%持続します。

コンピューターモデルは、星が年をとるときに星がヘルツシュプルングラッセル図をどのように移動するかを理解するのに役立ちました。星の中心で水素燃料がなくなると、星は変化し始め、メインシーケンスを離れます。これは彼らが赤い巨人になるために成長できるときです。これらの変更は比較的高速です。これが、メインシーケンスから離れた星をあまり見ない理由です。星が古くなるにつれて図の中をどのように移動するかを示す軌道は、進化軌道と呼ばれます。これらの進化の軌跡は、時間の連続と考えることができます。

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