astro.wikisort.org - Наука

Search / Calendar

Красное сгущение (также красное скопление) — стадия эволюции звёзд небольшой массы и металличности порядка солнечной, а также область, занимаемая ими на диаграмме Герцшпрунга — Рассела. Эта стадия идёт после ветви красных гигантов и предшествует асимптотической ветви гигантов. Звёзды на ней выделяют энергию за счёт ядерного горения гелия, их светимости и температуры лежат в небольшом диапазоне. Красное сгущение состоит из звёзд населения I и является самой низкотемпературной областью горизонтальной ветви, которая в остальном занята менее массивными и менее металличными звёздами, принадлежащими населению II.


Эволюция


Строение звезды красного сгущения
Строение звезды красного сгущения
Эволюционный трек звезды с массой Солнца
Эволюционный трек звезды с массой Солнца

Звёзды попадают в красное сгущение после гелиевой вспышки, которой завершается их пребывание на ветви красных гигантов, и начала ядерного горения гелия. Это задаёт граничные массы для звёзд красного сгущения: в него попадают звёзды с начальной массой в диапазоне от 0,5 до 2,5—3 M (верхняя граница зависит от химического состава). Звёзды с массой менее 0,5 M неспособны запустить горение гелия в принципе[1], а у звёзд с массой более 2,5—3 M горение гелия начинается без вспышки — они не попадают в красное сгущение, а проходят голубую петлю[2].

Эволюционная стадия также определяет строение таких звёзд: их ядро практически полностью состоит из гелия. Состав внешней оболочки таких звёзд мало отличается от состава межзвёздной среды, состоящей в основном из водорода и гелия: в оболочках лишь ненамного больше гелия из-за первого вычерпывания, происходившего на ветви красных гигантов. В ядрах таких звёзд происходит тройная гелиевая реакция, в результате которой образуются углерод и кислород, а на границе ядра и оболочки происходит превращение водорода в гелий, в основном посредством CNO-цикла[3][4].

Со временем гелия в ядре становится всё меньше, в какой-то момент он перестаёт сгорать в ядре и начинает гореть в слоевом источнике. Внешние оболочки звезды начинают расширяться и охлаждаться, и на диаграмме Герцшпрунга — Рассела она покидает красное сгущение и начинает двигаться вверх и вправо, попадая на асимптотическую ветвь гигантов[5]. Время нахождения звезды в красном сгущении слабо зависит от её массы и приблизительно на два порядка меньше времени её нахождения на главной последовательности: например, для Солнца это время составит около 100 миллионов лет[6][7][8].


Характеристики


Звёзды красного сгущения имеют очень близкие светимости, что позволяет использовать их в качестве индикаторов расстояния: разброс звёздных величин у них составляет около 0,2m и зависит от возраста звёздной системы, а среднее значение в полосе V составляет 0,81m, хотя и наблюдается зависимость этого значения от металличности[7][9][10]. Разброс температур этих звёзд также невелик, температура составляет около 5000 K, а спектральные классы находятся в диапазоне G8—K0[11], поэтому на диаграмме Герцшпрунга — Рассела они плотно сконцентрированы в небольшой области[12][13].

Звёзды, у которых только что началось горение гелия, образуют так называемую горизонтальную ветвь нулевого возраста (англ. zero age horizontal branch). Положение конкретной звезды на ней определяется несколькими параметрами: общей массой и массой гелиевого ядра (либо массой оболочки), а также долей гелия и металличностью внешних оболочек. При этом звёзды с массой более 1,4 M попадают на эту стадию в возрасте менее 4—5 миллиардов лет, следовательно, имеют металличность порядка солнечной. Они относятся к населению I и находятся в самой низкотемпературной области горизонтальной ветви, которая и называется красным сгущением, а термин «горизонтальная ветвь» к этим звёздам не применяется. В то же время звёзды населения II с меньшей массой и металличностью занимают части горизонтальной ветви с более высокой температурой, хотя качественно эволюционируют так же, как и звёзды красного сгущения[12][14][15].

По классу светимости звёзды красного сгущения относятся к звёздам-гигантам[16]. Из известных звёзд к красному сгущению относится, например, Капелла A[11].


Примечания


  1. Salaris, Cassisi, 2005, p. 161.
  2. Salaris, Cassisi, 2005, pp. 141, 173—174.
  3. Horizontal Branch stars. astronomy.swin.edu.au. Дата обращения: 30 января 2021. Архивировано 6 мая 2021 года.
  4. Salaris, Cassisi, 2005, pp. 142, 164.
  5. Karttunen et al., 2007, p. 250.
  6. I.-Juliana Sackmann, Arnold I. Boothroyd, Kathleen E. Kraemer. Our Sun. III. Present and Future // The Astrophysical Journal. — 1993-11-01. Т. 418. С. 457. — ISSN 0004-637X. — doi:10.1086/173407. Архивировано 26 февраля 2008 года.
  7. Звездные индикаторы. Красное Сгущение / Горизонтальная Ветвь. Астронет. Дата обращения: 2 февраля 2021. Архивировано 24 июня 2021 года.
  8. Salaris, Cassisi, 2005, p. 162.
  9. Ata Sarajedini. WIYN Open Cluster Study. III. The Observed Variation of the Red Clump Luminosity and Color with Metallicity and Age (англ.) // The Astronomical Journal. — 1999 November. Vol. 118, iss. 5. P. 2321. — ISSN 1538-3881. — doi:10.1086/301112. Архивировано 29 июня 2018 года.
  10. Вайнберг, 2013, с. 42.
  11. Thomas R. Ayres, Theodore Simon, Robert A. Stern, Stephen A. Drake, Brian E. Wood. The Coronae of Moderate‐Mass Giants in the Hertzsprung Gap and the Clump (англ.) // The Astrophysical Journal. — 1998-03-20. Vol. 496, iss. 1. P. 428–448. — ISSN 1538-4357 0004-637X, 1538-4357. — doi:10.1086/305347. Архивировано 17 июля 2021 года.
  12. Karttunen et al., 2007, p. 249.
  13. C. Soubiran, O. Bienaymé, A. Siebert. Vertical distribution of Galactic disk stars. I. Kinematics and metallicity // Astronomy and Astrophysics. — 2003-01-01. Т. 398. С. 141–151. — ISSN 0004-6361. — doi:10.1051/0004-6361:20021615. Архивировано 5 апреля 2019 года.
  14. Salaris, Cassisi, 2005, pp. 163—167, 305.
  15. Detailed Star-Formation Histories of Nearby Dwarf Irregular Galaxies using HST. ned.ipac.caltech.edu. Дата обращения: 30 января 2021. Архивировано 22 марта 2018 года.
  16. Karttunen et al., 2007, p. 279.

Литература



На других языках


[de] Red Clump Star

Red Clump Stars (deutsch Übersetzung Roter Klumpen-Sterne) sind entwickelte metallreiche Sterne mit einem heliumbrennenden Kern im Hertzsprung-Russell-Diagramm und entsprechen den Sternen des Horizontalastes der Population II. Sie werden aufgrund der geringen Abhängigkeit ihrer Leuchtkraft von der Metallizität zur astronomischen Entfernungsbestimmung benutzt[1].

[es] Apelotonamiento rojo

El apelotonamiento rojo[1] (red clump en inglés) es una de las fases tardías de la evolución estelar de las estrellas de masa intermedia (0,5 MSol < M < 9-10 MSol) y alta metalicidad. Esta fase está situada a la derecha y algo por encima en el diagrama de Hertzsprung-Russell con respecto a la parte central-inferior de la secuencia principal (donde estas estrellas comienzan su vida), lo que implica que son objetos de baja temperatura y luminosidad intermedia. De ahí, que los radios de las estrellas del apelotonamiento rojo sean mucho mayores que los de las estrellas de la secuencia principal.
- [ru] Красное сгущение



Текст в блоке "Читать" взят с сайта "Википедия" и доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.org внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.

2019-2025
WikiSort.org - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии