Por que o Sol é chamado de “ estrela média ”?

Descrever o sol como uma estrela média provavelmente é mais uma reação contra a ideia de que há algo único nele. Obviamente que existe para nós, uma vez que é a estrela em torno da qual estamos em órbita, e muito mais perto do que qualquer outra estrela e, portanto, historicamente o sol tem sido considerado único. Mas, ao longo dos séculos, descobrimos que nem o sol nem a terra são o centro do universo, que as estrelas que vemos no céu noturno são como o nosso próprio sol , e que algumas delas são muito mais brilhantes e / ou muito maiores (em massa ou volume).

Portanto, dizer que o sol é uma estrela média é principalmente um artefato histórico. Isso significa que nós “vimos descobriram que não há nada particularmente incomum em nossa estrela em comparação com qualquer outra estrela em nossa galáxia.

Não é uma alegação de que o sol é médio em nenhum sentido matemático específico. Ele está usando “média” no sentido de “típico” ou “normal”. Acontece que a maioria das estrelas é, na verdade, menor e menos luminosa do que o nosso sol, por isso é um pouco atípico nesse sentido.

Comentários

• Se a distribuição de brilho e / ou tamanho segue uma lei de potência ou uma distribuição exponencial ou algo parecido, ainda pode ser o caso de o sol ser mediano ge em um sentido matemático.
• @DavidZ Eu verifiquei algumas opções com base na função de massa inicial estelar, por exemplo, média ponderada de massa, média em uma escala logarítmica e ‘ está bem longe da média. Luminosidade é … mais complicado, assim como o tamanho, mas não ‘ acho que isso também ajuda. Concluí rapidamente que você ‘ teria que escolher essa métrica inventada para que o Sol saísse ” médio ” que não era ‘ t muito significativo, então decidi que a resposta acima estava basicamente correta e acabei de votar.
• As estrelas ” que vemos ” no céu noturno são definitivamente nada como o Sol, com a estranha exceção. O Sol é muito underluminous em comparação com as estrelas que podemos ver.
• @Rob Estranhamente, que ‘ é o oposto do que Phill disse em sua resposta.
• @LightnessRacesinOrbit Meu texto é cuidadoso. As estrelas que podemos ver são completamente não representativas. Você pode comparar os gráficos para (a) estrelas brilhantes; (b) estrelas próximas, em minha resposta abaixo. O Sol não é mediano em nenhum deles.

Seguindo a nota de @honeste_vivere ” sobre o diagrama HR, nosso sol realmente está vivendo no meio da cidade média:

A imagem da Wikipedia traça 22.000 estrelas. Quando você traça a temperatura x brilho de uma estrela, eles parecem seguir certos padrões.

Nossa estrela está bem no meio da entediante sequência principal .

Comentários

• O diagrama acima NÃO é realmente útil. É maciçamente não representativo de estrelas em uma amostra de volume limitado. Diagramas como o mostram porque as pessoas pensam que o Sol está na média.
• @RobJeffries Então, se as estrelas sub-representadas fossem adicionadas, como o Sol se moveria no diagrama?
• @hyde Compare-o com o diagrama em minha resposta. É ‘ é mais um caso de estrelas luminosas sendo massivamente super-representadas.
• Sim, mas não ‘ o Sol ” no meio ” basicamente por definição? A luminosidade é dada em unidades de luminosidade do Sol ‘ s, centralizando no Sol. Os outros são um pouco diferentes, mas ainda assim centrados no Sol, porque ‘ é como construímos as escalas.
• @MartinArgerami It ‘ é bastante padrão quando as coisas são distribuídas, logam normalmente (como muitas coisas são). Por exemplo. Nesta questão, as massas das estrelas são logarítmicas normalmente distribuídas com um centro em log (base10) de massa igual a cerca de -0,5. ou seja, não centralizado no Sol, mas mais próximo do que se você adotasse um eixo linear.

Por que o Sol é chamado de“ estrela média ”?

A sol é uma estrela anã amarela e estrelas anãs são as mais comuns no universo. Tecnicamente, o espectro do sol atinge o pico na faixa de luz verde, mas o vemos como efetivamente branco.

Estou inclinado a pense se um astrônomo ou físico disse que o sol estava na “média” é porque ele faz parte da sequência principal linha do diagrama de Hertzsprung-Russell (veja abaixo).

A maioria das estrelas nesta linha é classificada como estrelas anãs .

… cerca de 75% das estrelas no universo são anãs vermelhas, que diferem muito do sol.

Não tenho certeza grandemente é a melhor palavra. Sim, anãs vermelhas são geralmente mais frias, menos massivas e seus interiores dominados por convecção, mas apenas pela aparência suas diferenças não são tão grandes.

Eu tentei fazer um pouco de r esearch e descobri que o sol está na “média” se você excluir todas as estrelas anãs de seus cálculos.

Por todas as anãs estrelas você quer dizer laranja , amarelo, vermelho , brancas e marrons anãs, etc.? Se você eliminar todos eles, exceto o sol, então o sol ficaria extremamente estranho.

Existe um bom motivo para isso ser feito?

Não tenho certeza do que você fez exatamente, mas acho que você pode ter entendido mal o que significa “média” (veja meus comentários acima).

Comentários

• Você pode esclarecer se as anãs amarelas ou vermelhas são realmente o tipo mais comum de estrela no universo? Essa resposta parece dizer que os dois tipos são os mais comuns.
• @ToddWilcox: 85% de todas as estrelas são anãs vermelhas . No entanto, se você incluir todos os anões , você ‘ incluirá laranja (K), vermelho (M), amarelo (G), branco e marrom (não -main-sequence) estrelas. Esta classe maior supera em muito a classe de todas as estrelas gigantes, então quando honeste_vivere disse ” … e anãs são as mais comuns no universo ” ele estava correto. Não consigo ‘ encontrar uma porcentagem de distribuição apenas para anãs amarelas (G).
• Veja também Terminologia de anões .
• @RossPresser Ah, eu interpretei mal a resposta. Minha mente inseriu a palavra ” amarelo ” e li ” … e estrelas anãs amarelas são as mais comuns … ” o que parecia contradizer 75% das estrelas anãs vermelhas. Apenas meus olhos envelhecidos mentindo para mim novamente. Obrigado por consertar meu cérebro.

O Sol decididamente NÃO é uma estrela média, exceto que é na sequência principal de queima de hidrogênio, onde $ \ sim 90 $% das estrelas na população estelar local são encontradas.

Uma avaliação muito melhor da “não-média” do Sol é obtida olhando em um diagrama de Hertzsprung-Russell (luminosidade x temperatura efetiva ou equivalentemente, magnitude absoluta x cor) de estrelas em uma amostra de volume limitado ao redor do Sol. Isso é muito mais representativo de uma população estelar do que olhar para um amostra com brilho limitado.

Abaixo, mostro o diagrama de cor limitada por volume versus magnitude absoluta que deduzi (consulte Jeffries & Elliott 2003 – um artigo que se propõe a responder exatamente a esta pergunta) das 1000 estrelas mais próximas do Sol, retiradas do Gliese & Jahreiss (1991) terceiro catálogo de estrelas próximas. Eu adicionei tipos espectrais e mostro a localização do Sol em tal diagrama. Abaixo disso, mostro um histograma de frequência de estrelas da sequência principal (uma chamada “função de luminosidade”), que mostra onde o Sol se encontra em relação à população local.

Você pode ver que o Sol está na faixa da sequência principal altamente povoada, mas na verdade é mais luminoso (e mais massivo) do que 88% das estrelas na sequência principal. Uma estrela mediana na sequência principal tem uma magnitude visual absoluta de $ \ sim 11 $, é cerca de 100 vezes menos luminosa que o Sol (300 vezes mais fraco em termos de sua magnitude visual absoluta) e tem uma massa de cerca de $ 0,3M _ {\ odot} $. Na verdade, mesmo a amostra que mostro abaixo não está completa e nas últimas décadas, ainda mais exemplos de estrelas fracas e anãs marrons foram encontrados.

A razão pela qual as pessoas pensam que o Sol é “média” é devido a diagramas como os da página da Wikipedia (como visto na resposta de Ian Boyd). Isso confunde os diagramas de RH da população local e com uma amostra de magnitude limitada que enfatiza excessivamente as populações de estrelas muito luminosas da sequência principal e gigantes vermelhas, que são na verdade muito raras.

Compare o diagrama de HR acima com o abaixo, que é construído tomando paralaxes de Hipparcos para todas as estrelas que podem ser vistas a olho nu (aquelas com $ V < 6 $). O Sol estaria bem na parte inferior deste diagrama – lá são não estrelas “típicas” (modais) visíveis a olho nu.

Comentários

• Outro ponto importante é que muitas de nossas unidades ” astronômicas ” são baseadas em nosso próprio Sol – 1 luminosidade solar, 1 Massa solar, etc. Uma vez que muitos desses gráficos são logarítmicos, faz todo o sentido colocar 1 no meio, o que faz o Sol parecer ser o centro, porque ‘ é o que nós construí esses gráficos em torno de: P
• @Luaan Quais unidades de temperatura são expressas em termos de unidades solares?
• Eu não ‘ disse todos são: D Na verdade, eu ‘ nem estou dizendo seus gráficos colocam Sun ” no meio ” – em vez disso, o mesmo ” wikicharts ” que você mencionou como sendo a causa da confusão.
• Eu entendi corretamente: os dois primeiros gráficos mostram que nosso Sol tem magnitude absoluta muito maior do que quase todas as estrelas locais? O último gráfico mostra que o nosso Sol, se trocado de posição por uma dessas estrelas locais, dificilmente faria a lista de estrelas visíveis noturnas? Em outras palavras, não faz sentido falar sobre nosso Sol como ” médio ” se você está falando sobre o conjunto de estrelas locais ou conjunto de estrelas visíveis à noite?
• @pentane Você ‘ entendeu. O último gráfico mostra que existem talvez 20-30 estrelas a olho nu (de cerca de 5000) que são semelhantes ou menos luminosas do que o Sol (alfa Cen A é a mais brilhante). A maioria das estrelas que vemos no céu noturno estão muito mais distantes (então estamos amostrando um volume maior) do que as estrelas no primeiro gráfico, e MUITO mais luminosas. O Sol não seria visível se estivesse mais longe do que cerca de 20 parsecs.

Como mencionei no primeiro comentário abaixo da pergunta original, o diagrama de Hertzsprung-Russell é provavelmente a melhor medida individual de “média” se você tiver que escolher apenas uma medida. Mas, uma vez que parece haver muito mais respostas e comentários adicionais do que eu supus que seriam postados, deixe-me adicionar as seguintes observações que parecem ter sido esquecidas.

Em termos de evolução estelar, a vida inteira a história de uma estrela pode ser prevista a partir de apenas três parâmetros: sua massa inicial, sua composição química inicial e seu momento angular inicial. Portanto, se você quiser discutir quantitativamente “média”, é sobre essas três coisas que você deve falar.

Mas como existem muitas relações, por exemplo,, a relação massa-luminosidade, você pode resumir toda a bagunça no diagrama de Hertzsprung-Russell se você não precisar ser muito quantitativo.

E eu também notaria o que parece ser um erro onipresente nas observações acima de que o sol não é “t” luminosidade média “porque há muito mais estrelas que são menos luminosas. Isso é bem verdade, mas o que significa é que o sol não é” t >> mediano < < luminosidade. Para >> média < <, você gostaria de pegar a luminosidade total da galáxia e dividir por $ \ sim2.5 \ times10 ^ {11} $ (# estrelas na Via Láctea). Então, a produção de energia da galáxia é $ \ sim5 \ times10 ^ {37} \ mbox {watts} $, e o sol “s é $ \ sim3.85 \ times10 ^ {26} \ mbox {watts} $. Muito perto da média.

Comentários

• Isso ‘ não é um ” asneira ” quando você diz o que está fazendo. De onde você tirou seu nu mber para a luminosidade da Via Láctea? Não pode ser medido. Suspeito que seja calculado usando o número de estrelas, uma função de massa assumida e uma relação massa / luminosidade. Portanto, eles não são independentes e você precisa ter certeza de que são consistentes. É claro que estrelas de baixa massa dominam os números, mas estrelas mais raras de alta massa e gigantes dominam a luminosidade. Dividir um pelo outro produz algo mais parecido com o sol. cont.
• No entanto, acho que esse número ainda é um pouco menor do que a luminosidade solar. As relações massa / luz estelares são normalmente cotadas em torno de 1 em unidades solares. Como a estrela média tem uma massa muito menor que o Sol, eu acho que isso significa que a luminosidade média é menor por um fator semelhante.
• Na verdade, a luminosidade média (média) está quase tão longe de uma luz solar luminosidade como a massa média (ou mediana) é da massa solar.