¿Por qué se llama al Sol una “ estrella promedio ”?

Describir el sol como una estrella promedio es probablemente más una reacción contra la idea de que hay algo único en él. Obviamente, la hay para nosotros, ya que es la estrella alrededor de la cual estamos en órbita, y mucho más cerca que cualquier otra estrella, y por lo tanto, históricamente el sol se ha considerado bastante único. Pero a lo largo de los siglos hemos descubierto que ni el sol ni la tierra son el centro del universo, que las estrellas que vemos en el cielo nocturno son como nuestro propio sol , y que algunas de ellas son mucho más brillantes y / o mucho más grandes (en masa o volumen).

Por lo tanto, decir que el sol es una estrella promedio es principalmente un artefacto histórico. Es decir que «hemos descubrió que no hay nada particularmente inusual en nuestra estrella en comparación con cualquier otra estrella en nuestra galaxia.

No es una afirmación de que el sol es promedio en ningún sentido matemático particular. Está usando «promedio» en el sentido de «típico» o «nada excepcional». Da la casualidad de que la mayoría de las estrellas son de hecho más pequeñas y menos luminosas que nuestro sol, por lo que no es promedio en ese sentido.

Comentarios

• Si la distribución de brillo y / o tamaño sigue una ley de potencia o una distribución exponencial o algo por el estilo, aún podría darse el caso de que el sol sea promedio ge en un sentido matemático.
• @DavidZ Verifiqué un par de opciones basadas en la función de masa inicial estelar, por ejemplo promedio ponderado de masa, promedio en una escala logarítmica, y ‘ está bastante lejos del promedio. La luminosidad es … más complicada, al igual que el tamaño, pero no ‘ creo que eso ayude tampoco. Rápidamente llegué a la conclusión de que ‘ tendrías que elegir una métrica tan artificial para que el Sol saliera » promedio » que no era ‘ t muy significativo, así que decidí que la respuesta anterior era básicamente correcta y solo votó a favor.
• Las estrellas » vemos » en el cielo nocturno definitivamente no se parecen en nada al Sol, con la extraña excepción. El Sol es muy poco luminoso en comparación con las estrellas que podemos ver.
• @Rob Curiosamente, eso ‘ es lo contrario de lo que Phill dice en su respuesta.
• @LightnessRacesinOrbit Mi redacción es cuidadosa. Las estrellas que podemos ver no son completamente representativas. Puede comparar las gráficas de (a) estrellas brillantes; (b) estrellas cercanas, en mi respuesta a continuación. El sol no es promedio en ninguno de ellos.

Como seguimiento a la nota de @honeste_vivere sobre el diagrama de frecuencia cardíaca, nuestro sol realmente vive en medio de una ciudad promedio:

La imagen, de Wikipedia traza 22.000 estrellas. Cuando trazas la temperatura de una estrella frente al brillo, parecen seguir ciertos patrones.

Nuestra estrella se encuentra justo en el medio de la aburrida secuencia principal .

Comentarios

• El diagrama anterior NO es realmente útil. Es enormemente poco representativo de estrellas en una muestra de volumen limitado. Los diagramas como el explican por qué la gente piensa que el Sol es promedio.
• @RobJeffries Entonces, si se agregaran las estrellas subrepresentadas, ¿cómo se movería el Sol en el diagrama?
• @hyde Compárelo con el diagrama de mi respuesta. Es ‘ más un caso de estrellas luminosas sobrerrepresentadas de forma masiva.
• Sí, pero no ‘ ¿El Sol » en el medio » prácticamente por definición? La luminosidad se da en unidades de luminosidad del Sol ‘ s, centrado en el Sol. Los otros son un poco diferentes, pero aún están bastante centrados en el Sol, porque ‘ es la forma en que construimos las escalas.
• @MartinArgerami It ‘ es bastante estándar cuando las cosas se distribuyen normalmente se registran (como muchas cosas). P.ej. En esta pregunta, las masas de las estrellas tienen una distribución logarítmica normal con un centro en logaritmo (base 10) de masa igual a alrededor de -0,5. es decir, no centrado en el Sol, pero más cerca que si adoptara un eje lineal.

¿Por qué se llama al Sol una» estrella promedio «?

La sol es una estrella enana amarilla y las estrellas enanas son las más comunes en el universo. Técnicamente, el espectro solar alcanza su punto máximo en el rango de luz verde, pero lo vemos como efectivamente blanco.

Me inclino a Piense que si un astrónomo o físico le dijo que el sol era «promedio» es porque es parte de la línea de secuencia principal del diagrama de Hertzsprung-Russell. (ver más abajo).

La mayoría de las estrellas de esta línea se clasifican como estrellas enanas .

… alrededor del 75% de las estrellas en el universo son enanas rojas, que difieren mucho del sol.

No estoy seguro grandemente es la mejor palabra. Sí, las enanas rojas son generalmente más frías, menos masivas y sus interiores dominados por la convección, pero solo por apariencia, sus diferencias no son tan grandes.

He intentado hacer un poco de r esearch y he descubierto que el sol es «promedio» si excluye todas las estrellas enanas de sus cálculos.

Por todos los enanos estrellas ¿te refieres a naranja , amarillo, rojo , blancas y marrones enanas, etc.? Si elimina todos estos, excepto el sol, entonces el sol sería extremadamente extraño.

¿Hay una buena razón por la que se hace esto?

No estoy seguro de lo que hizo exactamente, pero creo que puede haber entendido mal lo que significaba «promedio» (vea mis comentarios arriba).

Comentarios

• ¿Puede aclarar si las enanas amarillas o las enanas rojas son en realidad el tipo de estrella más común en el universo? Esta respuesta parece estar diciendo que ambos tipos son los más comunes.
• @ToddWilcox: 85% de todas las estrellas son enanas rojas . Sin embargo, si incluye todos los enanos , ‘ incluye naranja (K), rojo (M), amarillo (G), blanco y marrón (no -secuencia principal) estrellas. Esta clase más grande supera en gran medida a la clase de todas las estrellas gigantes, por lo que cuando honeste_vivere dijo » … y las enanas son las más comunes en el universo » tenía razón. No puedo ‘ encontrar un porcentaje de distribución solo para las enanas amarillas (G).
• Ver también Terminología enana .
• @RossPresser Ah, leí mal la respuesta. Mi mente insertó la palabra » amarilla » y leí » … y Las estrellas enanas amarillas son las más comunes … » que parecen contradecir el 75% de los comienzos a ser enanas rojas. Solo mis ojos envejecidos me mienten de nuevo. Gracias por arreglar mi cerebro.

El Sol definitivamente NO es una estrella promedio, excepto que es en la secuencia principal de combustión de hidrógeno, donde se encuentran $ \ sim 90 $% de las estrellas de la población estelar local.

Se obtiene una mejor apreciación de la «falta de promedios» del Sol mirando en un diagrama de Hertzsprung-Russell (luminosidad frente a temperatura efectiva o, equivalentemente, magnitud absoluta frente al color) de estrellas en una muestra limitada en volumen alrededor del Sol. Esto es mucho más representativo de una población estelar que mirar una muestra de brillo limitado.

A continuación, muestro el diagrama de volumen limitado de color versus magnitud absoluta que obtuve (ver Jeffries & Elliott 2003 , un documento que pretende responder exactamente a esta pregunta) de las 1000 estrellas más cercanas al Sol, tomado de la Gliese & Jahreiss (1991) tercer catálogo de estrellas cercanas. He añadido tipos espectrales y muestro la ubicación del Sol en dicho diagrama. Debajo, muestro un histograma de frecuencia de estrellas de secuencia principal (una llamada «función de luminosidad»), que muestra dónde se encuentra el Sol con respecto a la población local.

Puede ver en esto que el Sol está en la banda de la secuencia principal altamente poblada, pero en realidad es más luminoso (y más masivo) que el 88% de las estrellas en la secuencia principal. Una estrella mediana en la secuencia principal tiene una magnitud visual absoluta de $ \ sim 11 $, es aproximadamente 100 veces menos luminosa que el Sol (300 veces más débil en términos de su magnitud visual absoluta) y tiene una masa de alrededor de $ 0.3M _ {\ odot} $. De hecho, incluso la muestra que muestro a continuación no está completa y durante las últimas dos décadas, se han encontrado aún más ejemplos de estrellas débiles y enanas marrones.

La razón por la que la gente piensa que el Sol está «promedio» se debe a diagramas como los de la página de wikipedia (como se ve en la respuesta de Ian Boyd). Esto combina los diagramas de recursos humanos de la población local y con una muestra de magnitud limitada que enfatiza demasiado las poblaciones de estrellas de secuencia principal muy luminosas y gigantes rojas, que de hecho son muy raras.

Compare el diagrama HR anterior con el siguiente, que se construye tomando paralaje de Hipparcos para todas las estrellas que se pueden ver a simple vista (aquellas con $ V < 6 $). El Sol estaría justo en la parte inferior de este diagrama – allí son no estrellas «típicas» (modales) visibles a simple vista.

Comentarios

• Otro punto importante es que muchas de nuestras unidades » astronómicas » se basan en nuestro propio Sol – 1 Luminosidad solar, 1 Masa solar, etc. Dado que muchos de esos gráficos son logarítmicos, tiene mucho sentido poner 1 en el medio, lo que hace que el Sol parezca ser el centro, porque eso ‘ es lo que construyó esos gráficos alrededor de: P
• @Luaan ¿Qué unidades de temperatura se expresan en términos de unidades solares?
• No ‘ t dije todos son: D De hecho, ‘ ni siquiera digo que tus gráficos pongan Sun » en el medio » – más bien, el mismo » wikicharts » que mencionaste como la causa de confusión.
• He entendido correctamente: los dos primeros gráficos muestran que nuestro Sol tiene una magnitud absoluta mucho más alta que casi todas las estrellas locales? El último gráfico muestra que nuestro Sol, si se cambia de posición con una de esas estrellas locales, ¿apenas figuraría en la lista de estrellas visibles nocturnas? En otras palabras, no tiene sentido hablar de nuestro Sol como » promedio » ya sea que se trate del conjunto de estrellas locales o del ¿Un conjunto de estrellas visibles durante la noche?
• @pentane ‘ lo tienes. El último gráfico muestra que hay quizás 20-30 estrellas a simple vista (de unas 5000) que son similares o menos luminosas que el Sol (alfa Cen A es la más brillante). La mayoría de las estrellas que vemos en el cielo nocturno están mucho más lejos (por lo que estamos muestreando un volumen mayor) que las estrellas en el primer gráfico, y MUCHO más luminosas. El Sol no sería visible si estuviera a más de 20 pársecs.

Como mencioné en el primer comentario debajo de la pregunta original, el diagrama de Hertzsprung-Russell es probablemente la mejor medida de «promedio» si tiene que elegir una sola medida. Pero dado que parece haber muchas más respuestas y comentarios adicionales de los que suponía que se publicarían, permítanme agregar los siguientes comentarios que parecen haberse pasado por alto.

En términos de evolución estelar, toda la vida La historia de una estrella se puede predecir a partir de sólo tres parámetros: su masa inicial, su composición química inicial y su momento angular inicial. Eso es todo. Entonces, si desea discutir cuantitativamente el «promedio», debe hablar de estas tres cosas.

Pero dado que hay muchas relaciones, por ejemplo,, la relación masa-luminosidad, puede reducir todo el lío al diagrama de Hertzsprung-Russell si no necesita ser demasiado cuantitativo.

Y también me gustaría señalar lo que parece ser un bonito omnipresente error en los comentarios anteriores que el sol no es «t» luminosidad promedio «porque hay muchas más estrellas que son menos luminosas. Eso es bastante cierto, pero lo que significa es que el sol no es» t >> mediana < < luminosidad. Para >> < <, querrás tomar la luminosidad total de la galaxia y dividirla por $ \ sim2.5 \ times10 ^ {11} $ (#estrellas en la vía láctea). Entonces, la producción de energía de la galaxia es $ \ sim5 \ times10 ^ {37} \ mbox {watts} $, y el sol es $ \ sim3.85 \ times10 ^ {26} \ mbox {watts} $. Bastante cerca del promedio.

Comentarios

• No es ‘ un » un error » cuando dices lo que estás haciendo. ¿De dónde sacaste tu nu mber para la luminosidad de la Vía Láctea? No se puede medir. Sospecho que se calcula utilizando el número de estrellas, una función de masa supuesta y una relación de masa a luminosidad. Por lo tanto, no son independientes y debe asegurarse de que sean consistentes. Por supuesto, es cierto que las estrellas de baja masa dominan los números, pero las estrellas más raras de gran masa y los gigantes dominan la luminosidad. Dividir uno por otro produce algo más similar al Sol. cont.
• Sin embargo, creo que ese número todavía es bastante más bajo que la luminosidad solar. Las relaciones de masa estelar a luz normalmente se cotizan alrededor de 1 en unidades solares. Como la estrella media tiene una masa mucho menor que la del Sol, creo que esto significa que la luminosidad media es menor en un factor similar.
• De hecho, la luminosidad media (media) está tan lejos de un solar luminosidad como la masa media (o mediana) es de la masa solar.