Pourquoi le Soleil est-il appelé une “ étoile moyenne ”?

Décrire le soleil comme une étoile moyenne est probablement plus une réaction contre lidée quil y a quelque chose dunique à ce sujet. Évidemment, il y en a pour nous, car cest létoile autour de laquelle nous sommes en orbite, et beaucoup plus proche de toute autre étoile, et par conséquent, historiquement, le soleil a été considéré comme plutôt unique. Mais au fil des siècles, nous avons découvert que ni le soleil ni la terre ne sont le centre de l’univers, que les étoiles que nous voyons dans le ciel nocturne sont exactement comme notre propre soleil , et que certaines d’entre elles sont beaucoup plus brillants et / ou beaucoup plus gros (en masse ou volume).

Donc, dire que le soleil est une étoile moyenne est principalement un artefact historique. Cela signifie que nous « avons a découvert quil ny a rien de particulièrement inhabituel à propos de notre étoile par rapport à nimporte quelle autre étoile de notre galaxie.

Il ne sagit pas de prétendre que le soleil est moyen dans un sens mathématique particulier. Il utilise «moyenne» dans le « typique » ou « non exceptionnel ». En fait, il se trouve que la majorité des étoiles sont en fait plus petites et moins lumineuses que notre soleil, donc cest quelque peu non moyen dans ce sens.

Commentaires

• Si la distribution de la luminosité et / ou de la taille suit une loi de puissance ou une distribution exponentielle ou quelque chose comme ça, il se peut toujours que le soleil soit avera ge dans un sens mathématique.
• @DavidZ Jai vérifié quelques options basées sur la fonction de masse initiale stellaire, par exemple moyenne pondérée en masse, moyenne sur une échelle logarithmique, et ‘ est assez loin de la moyenne. La luminosité est … plus compliquée, tout comme la taille, mais je ne pense ‘ pas que cela aide non plus. Jai rapidement conclu que vous ‘ devez choisir une telle métrique artificielle pour que le Soleil sorte  » moyen  » que ce nétait pas ‘ t très significatif, jai donc décidé que la réponse ci-dessus était fondamentalement correcte et vient de voter pour.
• Les étoiles  » nous voyons que  » dans le ciel nocturne ne ressemble en rien au Soleil, à lexception étrange. Le Soleil est largement sous-éclairé par rapport aux étoiles que nous pouvons voir.
• @Rob Étrangement, ‘ est le contraire de ce que Phill dit dans sa réponse.
• @LightnessRacesinOrbit Ma formulation est prudente. Les étoiles que nous pouvons voir ne sont absolument pas représentatives. Vous pouvez comparer les graphiques pour (a) les étoiles brillantes; (b) étoiles proches, dans ma réponse ci-dessous. Le Soleil nest moyen dans aucun deux.

En guise de suivi à la note de @honeste_vivere  » à propos du diagramme HR, notre soleil vit vraiment au milieu dune ville moyenne:

Limage de Wikipédia représente 22 000 étoiles. Lorsque vous tracez la température dune étoile en fonction de la luminosité, ils semblent suivre certains modèles.

Notre étoile se trouve en plein milieu de lennuyeuse séquence principale .

Commentaires

• Le diagramme ci-dessus nest vraiment PAS utile. Il est très peu représentatif des étoiles dans un échantillon limité en volume. Des diagrammes comme celui-ci expliquent pourquoi les gens pensent que le soleil est moyen.
• @RobJeffries Donc, si les étoiles sous-représentées étaient ajoutées, comment le Soleil se déplacerait-il dans le diagramme?
• @hyde Comparez-le avec le diagramme de ma réponse. Cest ‘ que les étoiles lumineuses sont massivement surreprésentées.
• Oui, mais ce nest pas ‘ t le Soleil  » au milieu  » à peu près par définition? La luminosité est exprimée en unités de luminosité du Soleil ‘, centrée sur le Soleil. Les autres sont un peu différents, mais toujours assez centrés sur le Soleil, car ‘ est la façon dont nous avons construit les échelles.
• @MartinArgerami It ‘ est assez standard quand les choses sont distribuées et journalisent normalement (comme beaucoup de choses le sont). Par exemple. Dans cette question, les masses détoiles sont logiquement distribuées avec un centre en log (base10) de masse égal à environ -0,5. cest-à-dire non centré sur le Soleil, mais plus proche que si vous adoptiez un axe linéaire.

Pourquoi le Soleil est-il appelé » étoile moyenne « ?

Le sun est une étoile naine jaune et les étoiles naines sont les plus courantes dans lunivers. Techniquement, le spectre du soleil culmine dans la plage de la lumière verte, mais nous le considérons comme effectivement blanc.

Je suis enclin à Je pense que si un astronome ou un physicien vous a dit que le soleil était « moyen », cest parce quil fait partie de la ligne principale du diagramme Hertzsprung – Russell (voir ci-dessous).

La plupart des étoiles de cette ligne sont classées comme étoiles naines .

… environ 75% des étoiles de lunivers sont des naines rouges, qui diffèrent grandement du soleil.

Je ne suis pas sûr grandement est le meilleur mot. Oui, les naines rouges sont généralement plus froides, moins massives et leur intérieur est dominé par la convection, mais en apparence, leurs différences ne sont pas si grandes.

Jai essayé de faire un peu de r esearch et jai trouvé que le soleil est « moyen » si vous excluez toutes les étoiles naines de vos calculs.

Par tous les nains étoiles voulez-vous dire orange , jaune, rouge , blancs et brun nains, etc.? Si vous éliminez tout cela à lexception du soleil, le soleil serait extrêmement étrange.

Y a-t-il une bonne raison pour laquelle cela est fait?

Je ne suis pas sûr de ce que vous avez fait exactement, mais je pense que vous avez peut-être mal compris ce que signifiait « moyen » (voir mes commentaires ci-dessus).

Commentaires

• Pouvez-vous clarifier si les naines jaunes ou les naines rouges sont en fait le type détoile le plus courant dans lunivers? Cette réponse semble indiquer que les deux types sont les plus courants.
• @ToddWilcox: 85% de toutes les étoiles sont des naines rouges . Cependant, si vous incluez tous les nains , vous ‘ y compris lorange (K), le rouge (M), le jaune (G), le blanc et le marron (non -séquence principale) étoiles. Cette classe plus large dépasse largement la classe de toutes les étoiles géantes, donc quand honeste_vivere a dit  » … et les nains sont les plus courants dans lunivers  » il avait raison. Je ne peux ‘ trouver un pourcentage de distribution que pour les nains jaunes (G).
• Voir aussi Terminologie des nains .
• @RossPresser Ah, jai mal lu la réponse. Mon esprit a inséré le mot  » jaune  » et jai lu  » … et les étoiles naines jaunes sont les plus courantes …  » qui semblaient contredire 75% des débuts étant des naines rouges. Juste mes yeux vieillissants me mentent à nouveau. Merci davoir réparé mon cerveau.

Le Soleil nest décidément PAS une étoile moyenne, sauf que cest sur la séquence principale brûlant de lhydrogène, où $ \ sim 90 $% des étoiles de la population stellaire locale se trouvent.

Une bien meilleure appréciation de la « non-moyenne » du Soleil est obtenue en regardant sur un diagramme Hertzsprung-Russell (luminosité vs température effective ou équivalent, magnitude absolue par rapport à la couleur) des étoiles dans un échantillon volume limité autour du Soleil. Ceci est bien plus représentatif dune population stellaire que de regarder un échantillon à luminosité limitée.

Ci-dessous, je montre le diagramme de couleur limitée en volume par rapport à lamplitude absolue que jai dérivé (voir Jeffries & Elliott 2003 – un article qui tente de répondre exactement à cette question) des 1 000 étoiles les plus proches du Soleil, extrait du Gliese & Jahreiss (1991) troisième catalogue détoiles proches. Jai ajouté des types spectraux et montre lemplacement du Soleil dans un tel diagramme. En dessous, je montre un histogramme de fréquence des étoiles de la séquence principale (une soi-disant «fonction de luminosité»), qui montre où se trouve le Soleil par rapport à la population locale.

Vous pouvez voir à partir de là que le Soleil est dans la bande de séquence principale très peuplée, mais il est en fait plus lumineux (et plus massif) que 88% des étoiles de la séquence principale. Une étoile médiane sur la séquence principale a une magnitude visuelle absolue de $ \ sim 11 $, est environ 100 fois moins lumineuse que le Soleil (300 fois plus faible en termes de magnitude visuelle absolue) et a une masse denviron 0,3 M $ _ {\ odot} $. En fait, même léchantillon que je montre ci-dessous nest pas complet et au cours des deux dernières décennies, on a trouvé encore plus dexemples détoiles pâles et de naines brunes.

La raison pour laquelle les gens pensent que le Soleil est « moyenne » est due à des diagrammes comme ceux de la page wikipedia (comme indiqué dans la réponse de Ian Boyd). Cela confond les diagrammes HR de la population locale et dun échantillon limité en magnitude qui met trop laccent sur les populations détoiles de la séquence principale très lumineuses et de géantes rouges, qui sont en fait très rares.

Comparez le diagramme HR ci-dessus avec celui ci-dessous, qui est construit en prenant les parallaxes dHipparcos pour toutes les étoiles visibles à lœil nu (celles avec $ V < 6 $). Le Soleil se trouverait juste en bas de ce diagramme – là sont non étoiles « typiques » (modales) visibles à lœil nu.

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• Un autre point important est que beaucoup de nos unités  » astronomiques  » sont basées sur notre propre Soleil – 1 Luminosité solaire, 1 Masse solaire, etc. Étant donné que beaucoup de ces graphiques sont logarithmiques, il est parfaitement logique de mettre 1 au milieu, ce qui donne limpression que Soleil est le centre, car ‘ est ce que nous construit ces graphiques autour de: P
• @Luaan Quelles unités de température sont exprimées en termes dunités solaires?
• Je nai pas ‘ t dire tous d’entre eux sont: D En fait, je ‘ ne dis même pas vos graphiques mettent Sun  » au milieu  » – plutôt, le même  » wikicharts  » que vous avez mentionné comme étant la cause de la confusion.
• Ai-je bien compris: les deux premiers graphiques montrent que notre Soleil a une magnitude absolue beaucoup plus élevée que presque toutes les stars locales? Le dernier graphique montre que notre Soleil, sil était échangé en position avec lune de ces étoiles locales, ferait à peine la liste des étoiles visibles de nuit? En dautres termes, cela na aucun sens de parler de notre Soleil comme étant  » moyen  » que vous parliez de lensemble des étoiles locales ou du ensemble détoiles visibles la nuit?
• @pentane Vous ‘ lavez compris. Le dernier graphique montre quil y a peut-être 20 à 30 étoiles à lœil nu (sur environ 5000) qui sont similaires ou moins lumineuses que le Soleil (alpha Cen A étant le plus brillant). La plupart des étoiles que nous voyons dans le ciel nocturne sont beaucoup plus éloignées (nous échantillonnons donc un plus grand volume) que les étoiles du premier graphique, et BEAUCOUP plus lumineuses. Le Soleil ne serait pas visible sil était plus éloigné que 20 parsecs.

Comme je lai mentionné dans le premier commentaire sous la question originale, le diagramme de Hertzsprung-Russell est probablement la meilleure mesure de « moyenne » si vous devez choisir une seule mesure. Mais comme il semble y avoir beaucoup plus de réponses et de commentaires supplémentaires que je ne l’aurais supposé publier, permettez-moi d’ajouter les remarques suivantes qui semblent avoir été négligées.

En termes d’évolution stellaire, toute la vie lhistoire dune étoile peut être prédite à partir de seulement trois paramètres: sa masse initiale, sa composition chimique initiale et son moment cinétique initial. Cest tout. Donc, si vous voulez discuter quantitativement de « moyenne », ce sont ces trois choses dont vous devriez parler.

Mais comme il y a beaucoup de relations, par exemple, la relation masse-luminosité, vous pouvez résumer tout le désordre jusquau diagramme Hertzsprung-Russell si vous n « avez pas besoin d » être trop quantitatif.

Et je noterais aussi ce qui semble être un joli erreur omniprésente dans les remarques ci-dessus que le soleil nest pas « t » de luminosité moyenne « car il y a beaucoup plus détoiles qui sont moins lumineuses. Cest tout à fait vrai, mais ce que cela signifie, cest que le soleil nest » t >> median < < luminosité. Pour >> moyenne < <, vous voulez prendre la luminosité totale de la galaxie et la diviser par $ \ sim2.5 \ times10 ^ {11} $ (#stars à la voie lactée). Ainsi, la production dénergie de la galaxie est $ \ sim5 \ times10 ^ {37} \ mbox {watts} $, et le soleil « s est $ \ sim3.85 \ times10 ^ {26} \ mbox {watts} $. Proche de la moyenne.

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• Ce ‘ nest pas une  » gaffe  » quand vous dites ce que vous faites. Où avez-vous obtenu votre nu mber pour la luminosité de la Voie lactée? Cela ne peut pas être mesuré. Je soupçonne quil est calculé en utilisant le nombre détoiles, une fonction de masse supposée et une relation masse / luminosité. Ils ne sont donc pas indépendants et vous devez vous assurer quils sont cohérents. Il est bien sûr vrai que les étoiles de faible masse dominent les nombres, mais les étoiles de masse plus rares et les géantes dominent la luminosité. Diviser lun par lautre donne quelque chose de plus similaire au Soleil. cont.
• Cependant, je pense que ce nombre est encore un peu inférieur à une luminosité solaire. Les rapports masse / lumière stellaires sont normalement évalués à environ 1 en unités solaires. Comme létoile moyenne a une masse bien inférieure à celle du Soleil, je pense que cela signifie que la luminosité moyenne est inférieure dun facteur similaire.
• En fait, la luminosité moyenne (moyenne) est à peu près aussi éloignée dun solaire la luminosité en tant que masse moyenne (ou médiane) provient de la masse solaire.