Miksi aurinkoa kutsutaan “ keskimääräiseksi tähdeksi ”?

Auringon kuvaaminen keskimääräiseksi tähdeksi on todennäköisesti enemmän reaktiota ajatukseen, että siinä on jotain ainutlaatuista. Meitä on tietysti olemassa, koska tähti, jonka satutaan kiertämään kiertoradalla, ja paljon lähempänä kuin mikään muu tähti, ja siksi aurinkoa on historiallisesti pidetty melko ainutlaatuisena. Mutta vuosisatojen aikana olemme havainneet, että aurinko ja maa eivät ole maailmankaikkeuden keskipiste, että tähdet, jotka näemme yötaivaalla, ovat aivan kuin oma aurinkomme ja että jotkut niistä ovat paljon kirkkaampia ja / tai paljon suurempia (massa tai volyymi).

Joten aurinko on keskimääräinen tähti, on enimmäkseen historiallinen esine. Se tarkoittaa, että olemme huomasi, että tähdessämme ei ole mitään erityisen epätavallista verrattuna muihin galaksissamme oleviin tähtiin.

Ei väitetä, että aurinko on keskimääräinen matemaattisessa mielessä. Se käyttää keskiarvoa tunne ”tyypillisestä” tai ”poikkeuksellisesta”. Kuten käy ilmi, käy ilmi, että suurin osa tähdistä on itse asiassa pienempiä ja vähemmän valoisia kuin aurinkomme, joten siinä mielessä se on jonkin verran keskitasoa.

Kommentit

• Jos kirkkauden ja / tai koon jakauma noudattaa teholakia tai eksponentiaalijakaumaa tai vastaavaa, voi silti olla, että aurinko on avera ge matemaattisessa mielessä.
• @DavidZ Tarkistin muutaman vaihtoehdon tähtien alkumassatoiminnon perusteella, esim. massapainotettu keskiarvo, keskiarvo log-asteikolla, ja se ’ on melko kaukana keskiarvosta. Valovoima on … monimutkaisempi, samoin kuin koko, mutta en myöskään usko, että nämäkin auttaisivat. Päätin nopeasti, että ’ sinun on valittava sellainen keksitty metriikka, jotta aurinko tulee ulos ” keskimääräinen ” että se ei ollut ’ t kovin mielekäs, joten päätin, että yllä oleva vastaus oli periaatteessa oikea ja vain äänesti.
• Tähdet ” näemme, että ” yötaivaalla ei todellakaan ole mitään muuta kuin Aurinko, outoa poikkeusta lukuun ottamatta. Aurinko on huomattavasti vähemmän valaistu verrattuna tähtiin, jotka voimme nähdä.
• @Rob Outoa, että ’ on päinvastoin kuin Phill sanoo vastauksessaan. li>
• @LightnessRacesinOrbit Sanastoni on varovainen. Tähdet, joita voimme nähdä , eivät ole täysin edustavia. Voit verrata juonteita (a) kirkkaille tähdille; (b) lähellä olevat tähdet, vastauksessani alla. Aurinko ei ole keskimääräinen kummassakaan.

Seurauksena @honeste_vivere HR-kaavion suhteen aurinkomme elää todella keskikaupungin keskellä:

Wikipedian kuva, , kuvaa 22 000 tähteä. Kun piirrät tähden lämpötilan ja kirkkauden, ne näyttävät noudattavan tiettyjä malleja.

Tähtemme on keskellä tylsää pääjärjestystä .

Kommentit

• Yllä oleva kaavio ei todellakaan ole hyödyllinen. Se ei edusta merkittävästi tähtiä rajoitetusti otoksessa. Kaaviot, joiden vuoksi ihmiset ajattelevat aurinkoa keskimäärin.
• @RobJeffries Joten jos aliedustetut tähdet lisätään, miten aurinko liikkuu kaaviossa?
• @hyde Vertaa sitä vastauksessani olevaan kaavioon. ’ on kyse tapauksesta, jossa valotähdet ovat massiivisesti yliedustettuina.
• Joo, mutta ei ’ t Aurinko ” keskellä ” määritelmän mukaan? Valovoima ilmoitetaan auringon ’ s kirkkauden yksikköinä, keskitettynä aurinkoon. Muut ovat hieman erilaisia, mutta silti melko keskittyneitä Aurinkoon, koska ’ s kuinka rakennimme vaaka.
• @MartinArgerami It ’ on melko vakio, kun asiat jaetaan, loki normaalisti (kuten monet asiat ovatkin). Esimerkiksi. Tähän kysymykseen tähtien massat jakautuvat normaalisti log-keskipisteellä, jonka massan keskipiste on noin -0,5. ts. ei keskellä aurinkoa, mutta lähempänä kuin jos ottaisit lineaarisen akselin.

Miksi aurinkoa kutsutaan keskimääräiseksi tähdeksi?

sun on keltainen kääpiötähti ja kääpiötähdet ovat yleisimpiä maailmankaikkeudessa. Teknisesti auringon spektrit huipentuvat vihreän valon alueelle, mutta näemme sen tehokkaasti valkoisena.

Olen taipuvainen Ajattele, jos tähtitieteilijä tai fyysikko kertoi sinulle, että aurinko oli ”keskimääräistä”, se johtuu siitä, että se on osa Hertzsprung – Russell -kaavion pääjärjestys riviä. (katso alla).

Suurin osa tämän rivin tähdistä on luokiteltu kääpiötähdiksi .

… noin 75% maailmankaikkeuden tähdistä on punaisia kääpiöitä, jotka eroavat suuresti auringosta.

En ole varma suuresti on paras sana. Kyllä, punaiset kääpiöt ovat yleensä viileämpiä, vähemmän massiivisia ja niiden sisätiloissa hallitsee konvektio, mutta pelkästään ulkonäön perusteella heidän erot eivät ole kovin suuria.

Olen yrittänyt tehdä vähän r: tä Esearch ja olen havainnut, että aurinko on ”keskimääräinen”, jos jätät kaikki kääpiötähdet pois laskelmistasi.

kaikki kääpiöt tähdet tarkoitatko oranssia , keltaista, punaista , valkoinen ja ruskea kääpiö jne.? Jos poistat nämä kaikki paitsi aurinko, aurinko olisi erittäin outo.

Onko tähän hyvä syy?

En ole varma, mitä teit tarkalleen, mutta luulen, että olet ehkä ymmärtänyt väärin, mitä tarkoitettiin ”keskiarvolla” (katso kommenttini yllä).

Kommentit

• Voitteko selvittää, ovatko keltaiset tai punaiset kääpiöt todellakin yleisimpiä tähtityyppejä maailmankaikkeudessa? Tämä vastaus näyttää sanovan, että molemmat tyypit ovat yleisimpiä.
• @ToddWilcox: 85% kaikista tähdistä on punaisia kääpiöitä . Jos kuitenkin sisällytät kaikki kääpiöt , ’ sisältää myös oranssin (K), punaisen (M), keltaisen (G), valkoisen ja ruskean (ei – pääjärjestys) tähdet. Tämä suurempi luokka ylittää huomattavasti kaikkien jättiläistähtien luokan, joten kun honeste_vivere sanoi ” … ja kääpiöt ovat yleisimpiä universumissa ” hän oli oikeassa. En osaa ’ löytää jakautumisprosenttia vain keltaisille (G) kääpiöille.
• Katso myös kääpiön terminologia .
• @RossPresser Ah, luin vastauksen väärin. Mieleni lisäsi sanan ” keltainen ” ja luin ” … ja keltaiset kääpiötähdet ovat yleisimpiä … ”, jotka näyttivät olevan ristiriidassa punaisen kääpiön 75 prosentin alkujen kanssa. Vain ikääntyvät silmäni valehtelevat minulle taas. Kiitos aivojeni korjaamisesta.

Aurinko ei ehdottomasti ole keskimääräinen tähti, paitsi että se on vetyä polttavalla pääjärjestyksellä, jossa $ \ sim 90 $% tähdistä paikallisessa tähtipopulaatiossa.

Paljon parempi arvostus Auringon ”keskimääräisyyteen” nähdään katsomalla tähtien Hertzsprung-Russell-kaaviossa (kirkkaus vs. tehollinen lämpötila tai vastaava, absoluuttinen suuruus vs. väri) tähtiä tilavuudeltaan rajoitetussa näytteessä Auringon ympärillä. Tämä edustaa paljon tähtipopulaatiota kuin katsomalla kirkkauden rajoitettu näyte.

Alla näytän johdetun äänenvoimakkuuden rajoitetun värin ja absoluuttisen suuruuskaavion (katso Jeffries & Elliott 2003 – paperi, joka pyrkii vastaamaan täsmälleen tähän kysymykseen) auringolle lähimmältä 1000 tähdeltä, otettu Gliesestä & Jahreiss (1991) kolmas luettelo lähellä olevista tähdistä. Olen lisännyt spektrityyppejä ja esittänyt auringon sijainnin sellaisessa kaaviossa. Sen alapuolella näytän taajuushistogrammin pääjärjestys tähdistä (ns. ”Kirkkaustoiminto”), joka osoittaa, missä aurinko on paikalliseen väestöön nähden.

Tästä voi nähdä, että aurinko on erittäin asuttu pääsekvenssikaistalla, mutta se on itse asiassa valoisampaa (ja massiivisempaa) kuin 88% pääjakson tähdistä. Pääsekvenssin mediaanitähden absoluuttinen visuaalinen suuruus on $ \ sim 11 $, se on noin 100 kertaa vähemmän valoa kuin aurinko (absoluuttisen visuaalisen suuruutensa suhteen 300 kertaa heikompi) ja sen massa on noin 0,3 miljoonaa dollaria _ {\ odot} $. Itse asiassa edes alla näytetty näyte ei ole täydellinen ja parin viime vuosikymmenen aikana on löydetty vielä enemmän esimerkkejä heikoista tähdistä ja ruskeista kääpiöistä. ”keskiarvo” johtuu wikipedia-sivun kaltaisista kaavioista (kuten Ian Boydin vastauksessa nähdään). Tämä yhdistää sekä paikallisen väestön HR-kaaviot että suuruusluokan rajoitetun otoksen , joka korostaa liikaa erittäin valoisten pääjärjestys tähtien ja punaisten jättiläisten populaatiot, jotka ovat itse asiassa hyvin harvinaisia.

Vertaa yllä olevaa HR-kaaviota alla olevaan, joka on muodostettu ottamalla Hipparcos-parallaksit kaikille tähdille, jotka voidaan nähdä paljaalla silmällä (tähdillä $ V < 6 $). Aurinko olisi tämän kaavion alareunassa – siellä ovat ei ”tyypillisiä” (modaalisia) tähtiä, jotka näkyvät paljaalla silmällä.

Kommentit

• Toinen tärkeä asia on, että suuri osa ” tähtitieteellisistä ” yksiköistämme perustuu omaan aurinkoomme – 1 aurinkovoimakkuus, 1 Aurinkomassa jne. Koska monet näistä kaavioista ovat logaritmisia, on järkevää laittaa yksi keskelle, mikä tekee Sunista olevan keskipiste, koska ’ s mitä me rakensi nämä kaaviot ympärille: P
• @Luaan Mitkä lämpötilan yksiköt ilmaistaan aurinkoyksiköinä?
• En sanonut ’ en sanonut kaikki heistä ovat: D Itse asiassa ’ en edes sano sinun kaaviosi asettavat Sun ” keskellä ” – pikemminkin sama ” wikicharts ”, jonka mainitsit aiheuttavan sekaannusta.
• Olenko ymmärtänyt oikein: kaksi ensimmäistä kaaviota osoittavat, että aurinkomme absoluuttinen suuruus on paljon suurempi kuin melkein kaikki paikalliset tähdet? Viimeinen kaavio osoittaa, että jos aurinkomme vaihdettaisiin paikalleen jonkin paikallisen tähden kanssa, tuskin tekisi luettelosta yöaikaan näkyviä tähtiä? Toisin sanoen ei ole järkevää puhua Auringostamme ” keskiarvona ” riippumatta siitä, puhutko paikallisista tähdistä tai joukko yöaikaan näkyviä tähtiä?
• @pentane Oletko ’ saanut. Viimeinen juoni osoittaa, että on ehkä 20-30 paljain silmin olevaa tähteä (noin 5000: sta), jotka ovat samanlaisia tai vähemmän valoisia kuin aurinko (alfa Cen A on kirkkain). Suurin osa tähdistä, joita näemme yötaivaalla, ovat paljon kauempana (joten näytteenotto on suurempi) kuin ensimmäisen juonen tähdet, ja PALJON valoisampia. Aurinko ei olisi näkyvissä, jos se olisi kauempana kuin noin 20 parsekkiä.

Kuten mainitsin ensimmäisessä kommentissa alkuperäisen kysymyksen alla Hertzsprung-Russell-kaavio on todennäköisesti paras ”keskiarvon” mittari, jos joudut valitsemaan vain yhden mittarin. Mutta koska vastauksia ja kommentteja näyttää olevan paljon enemmän kuin luulisin lähetettävän, sallikaa minun lisätä seuraavat huomautukset, jotka näyttävät jääneen huomiotta.

Tähtien evoluution kannalta koko elämä tähden historia voidaan ennustaa vain kolmesta parametrista: sen alkuperäinen massa, sen alkuperäinen kemiallinen koostumus ja sen alkuperäinen kulmamomentti. Joten jos haluat keskustella kvantitatiivisesti ”keskiarvosta”, se on nämä kolme asiaa, joista sinun pitäisi puhua.

Mutta koska suhteita on paljon, esim., massa-kirkkaus -suhde, voit kiehua koko sotkun Hertzsprung-Russell -kaavioon, jos sinun ei tarvitse olla liian kvantitatiivinen.

Ja huomaan myös, mikä näyttää olevan melko läsnä oleva virhe edellä mainituissa huomautuksissa, että aurinko ei ole ”t” keskimääräinen kirkkaus ”, koska on paljon enemmän tähtiä, jotka ovat vähemmän valoisia. Se on totta, mutta se tarkoittaa, että aurinko ei ole” t >> mediaani < < kirkkaus. >> Keskimääräiselle < <, haluat ottaa galaksin kokonaisvalonvoimakkuuden ja jakaa $ \ sim2.5 \ kertaa10 ^ {11} $ (#tähti maitomaisella tavalla). Joten, galaksin energiantuotto on $ \ sim5 \ times10 ^ {37} \ mbox {watts} $, ja aurinko on $ \ sim3.85 \ times10 ^ {26} \ mbox {watts} $. Melko piru lähellä keskiarvoa.

Kommentit

• Se ’ ei ole ” väärin ” kun sanot mitä olet tekemässä. Mistä sait äänesi Linnunradan kirkkaus? Sitä ei voida mitata. Epäilen, että se lasketaan käyttämällä tähtien lukumäärää, oletettua massafunktiota ja massa / kirkkaus -suhdetta. Joten he eivät ole itsenäisiä, ja sinun on varmistettava, että ne ovat johdonmukaisia. On tietysti totta, että pienen massan tähdet hallitsevat lukuja, mutta harvinaisemmat suuren massan tähdet ja jättiläiset hallitsevat kirkkautta. Jakaminen keskenään tuottaa jotain vastaavaa kuin Aurinko. jatkuu.
• Luulen kuitenkin, että luku on silti melko vähän pienempi kuin aurinkoenergian kirkkaus. Tähtien massa-valo-suhde ilmoitetaan yleensä noin yksinä aurinkoyksikköinä. Koska keskimääräisen tähden massa on paljon pienempi kuin Auringon, mielestäni tämä tarkoittaa, että keskimääräinen kirkkaus on pienempi vastaavalla tekijällä.
• Itse asiassa keskimääräinen (keskimääräinen) kirkkaus on suunnilleen yhtä kaukana aurinkosta kirkkaus keskimääräisenä (tai mediaanina) massana on aurinkomassasta.