Gibt es einen Fehler bei den neueren Zwecken und Korrelationen, die dem HR-Diagramm zugeordnet sind? (Und würde eine dritte Massenachse den beiliegenden Fehler korrigieren?)

Als ich jünger war, habe ich mir HR-Diagramme angesehen und angefangen, mit dem HR-Diagramm zu experimentieren.

Als ich RV Tauri-Sterne fand, wollte ich verschiedene Gruppen von Sternen im HR-Diagramm darstellen.

Dies sind Sterne zwischen 0,4 und 9 Sonnenmassen; Sie haben das Ende ihres "Lebens" erreicht und die Fusionsschale eines solchen geschwollenen Sterns rückt in Richtung seiner Oberfläche vor (wenn er trifft, beginnt sich der planetare Nebel zu bilden), wodurch er sich erwärmt und weiter anschwillt. Diese Phase tritt nach den Phasen Asymptotic Giant Branch / Red Clump auf (AGB für Sterne mit hoher Metallizität, RC für Sterne mit niedriger Metallizität).

Unter Berücksichtigung der obigen Informationen sind RV Tauri-Sterne an der Oberfläche sowohl leuchtender als auch heißer als rote Riesen (und AGB / RC-Sterne). Sie sollten links oben von der letzteren der oben genannten Gruppen erscheinen (angesichts der Umkehrung von die Temperaturachse). Alles schien gut zu sein.

Aber dann habe ich das gesehen:

Mein Wissen über Astrophysik sagt mir, dass aufgrund von Sternwinden und der Gleichung E = MC ^ 2 die Masse eines Sterns (nach "Geburt") normalerweise mit der Zeit abnimmt (es sei denn, er erhält Materie von einem anderen Stern). Befinden sich die RV-Tauri-Sterne jedoch über und links von den roten Riesen, bedeutet dies, dass laut Grafik jedes Mal, wenn ein Stern zum RV-Tauri-Stadium wandert, eine Zunahme der Masse auftritt.

Ich weiß, dass alle Graphen ihre Grenzen haben, aber in meinen Augen war es falsch zu behaupten, dass diese Korrelationen in Stein gemeißelt waren. Nur Achsen könnten Daten jemals perfekt anzeigen (sie behandeln verschiedene Dateneinheiten als separate einfache Kennzahlen, nicht als "instabilere" zusammengesetzte Kennzahlen). Also habe ich eine dritte Massenachse hinzugefügt (da dies ein ganzes Problem ist, das mit dem Zeichnen der evolutionären "Spuren" von Sternen zu tun hat); Es ist bekannt, dass dies die Sternentwicklung am stärksten beeinflusst. Folgendes habe ich mir ausgedacht:

Ich habe dies getan, um zu zeigen, dass das HR-Diagramm allgemeine Trends von Sternen zeigt (nicht die evolutionären, die Wissenschaftler behaupten).

Meine Frage:

War dies ein gültiger Fehler im HR-Diagramm - und wenn ja, ist Masse die beste Achse, um sie hinzuzufügen?

--BEARBEITEN--

Das HR-Diagramm ist nicht fehlerhaft, das respektiere ich. Ich weiß auch, dass es immer Ausreißer geben wird. Aber die zusätzliche Korrelation der Masse scheint dafür zu fehlerhaft zu sein (wie oben ausgeführt). Meine neue Frage: Ist die Zuordnung dieser zusätzlichen Korrelationen falsch?

Ihre Arbeit ist sehr, sehr interessant. Wenn Sie es veröffentlichen, kann es vorkommen, dass in Zukunft 3D-Diagramme verwendet werden. Bitte veröffentlichen Sie es.

Dies bedeutet jedoch nicht, dass das HR-Diagramm einen Fehler aufweist. Es ist richtig wie es ist: es zeigt Luminosity Vs. Farbe und ist dabei perfekt. Und dann kommt es vor, dass einige zusätzliche Beziehungen auftreten: Sterne sind nicht zufällig im HR-Diagramm verstreut, sondern gruppieren sich in Zweigen, und diese Zweige beziehen sich auf Phasen ihres Lebens. Die Position auf jedem Zweig hängt mit der Masse jedes Sterns zusammen. Dies ist keine allgemeine Beziehung für das gesamte Diagramm. Fast das gleiche passiert mit der Größe, aber dies hängt per Definition enger mit der Leuchtkraft zusammen.

Das Hertzsprung-Russell-Diagramm ist ein Beobachtungsinstrument . Die Achsen sind Dinge, die für die meisten Sterne beobachtet oder zumindest einigermaßen gut geschätzt werden können (also solche mit bekannter Entfernung sowieso). Wir können im Allgemeinen nicht die Massen von Sternen messen - nur die in einigen binären Systemen.

Das von Ihnen gezeigte Schema mit einem Pfeil, der angibt, dass die Masse mit zunehmender Leuchtkraft und Temperatur zunimmt, gilt für Sterne in der Hauptsequenz . Es ist im Allgemeinen nicht wahr. Während der Pfeil mit der zunehmenden Größe oben rechts immer korrekt ist, da er lediglich von den beiden anderen Achsen als abhängt .$L \propto R^2 T^4$

Wenn man dem HR-Diagramm eine dritte Achse hinzufügen würde - und das ist überhaupt keine schlechte Idee -, dann würde ich folgende Achsen wählen:

(i) Etwas, das die chemische Zusammensetzung der Photosphäre darstellt, wahrscheinlich die Gesamtmetallizität [M / H]. Dies hat den Vorteil, dass es für eine große Anzahl von Sternen messbar ist, und dies zunehmend angesichts der sehr großen spektroskopischen Untersuchungen, die derzeit an vielen Teleskopen (SDSS, Gaia-ESO, RAVE, LAMOST usw.) durchgeführt werden. Andererseits Sterne mit ähnlichen Massen Da sich verschiedene Zusammensetzungen in der Leuchtkraft-Temperatur-Ebene bereits ziemlich gut trennen, könnte eine andere Möglichkeit sein:

(ii) Oberflächengravitation. Sie haben Recht, dass Sterne mit unterschiedlicher Masse, aber ähnlichem Radius an mehr oder weniger derselben Stelle im HR-Diagramm erscheinen können. Sie haben jedoch unterschiedliche Oberflächengewichte. Dies kann anhand einer detaillierten Analyse der Spektren gemessen werden und würde eine interessante dritte Achse liefern.

Ich komme nicht aus dem Astro-Hintergrund. Aber nach dem, was ich über das Diagramm verstanden habe, warum nicht versuchen, die dritte Achse Zeit zu sein? Ich hoffe, er hat einige Daten für das Zeitalter für Sterne in den Hauptsequenzen und das Alter für wenige Sterne in der Riesen- / WD-Region. Versuchen Sie, das verfügbare Sternalter als dritte Achse zu zeichnen und zu sehen, welche Daten Sie für den anderen Stern erhalten. Ich denke, Sie werden so etwas wie ein geneigtes Flugzeug mit einem Wellenmuster in der Nähe der instabilen Region bekommen.