Связь между металличностью и цветом? Должен поп. Я звезды быть синим?

Я нашел во многих местах, таких как этот веб-сайт: http://burro.astr.cwru.edu/Academics/Astr222/Galaxy/Structure/metals.html или в «Введении в звездную астрофизику» Б. Кэрролла, что говорится:

Население I:
богатые металлами [Fe/H] > -1
звезды диска рассеянные
скопления
богатые металлами звезды краснеют

Население II
с низким содержанием металлов [Fe/H] < -1
гало звезды
шаровые скопления
с низким содержанием металлов делает звезды более голубыми

И я также нашел (из: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Starlog/pop12.html ):

Звезды населения I включают Солнце и, как правило, яркие, горячие и молодые, сосредоточенные в дисках спиральных галактик. Они особенно обнаружены в спиральных рукавах. С моделью образования тяжелых элементов в сверхновых это предполагает, что газ, из которого они образовались, был засеян тяжелыми элементами, образовавшимися из предыдущих звезд-гигантов. Около 2% от общего числа принадлежат к популяции I.

Звезды населения II, как правило, находятся в шаровых скоплениях и ядрах галактик. Они, как правило, старше, менее ярки и холоднее, чем звезды населения I. В них меньше тяжелых элементов либо потому, что они старше, либо из-за того, что они находятся в регионах, где не было бы обнаружено предшественников, производящих тяжелые элементы. Астрономы часто описывают это состояние, говоря, что они «бедны металлами», а «металличность» используется как показатель возраста.

Если звезды населения I богаты металлами и поэтому кажутся красными, то как они могут быть яркими, горячими и молодыми и концентрироваться в диске (области звездообразования)? Разве они не должны быть голубыми? Как цвет связан с металличностью?

Горячие звезды должны быть голубыми, не так ли? Как указано здесь, например:

Цвет звезды имеет решающее значение для идентификации звезды, потому что он говорит нам о температуре поверхности звезды по шкале излучения черного тела. Солнце имеет температуру поверхности 5500 К, типичную для желтой звезды. Красные звезды холоднее Солнца, температура их поверхности составляет 3500 К для ярко-красной звезды и 2500 К для темно-красной звезды. Самые горячие звезды — голубые, а температура их поверхности колеблется от 10 000 до 50 000 К ( http://www.webexhibits.org/causesofcolor/18B.html ) .

Кроме того, этот вопрос немного похож, но не совсем: металл богат или металл беден?

Есть график: http://science.psu.edu/alert/images/SDSSmetals.jpg/image_view_fullscreen

Я не уверен, что цвета там соответствуют цветам звезд, но они использовали синий цвет для обозначения старых звезд. Почему?

Они не «кажутся красными». Они «кажутся краснее». Большая разница. Они немного сдвигают цвет в красную сторону спектра. Металлы не всегда делают все прямо красным.
Цитата, которую вы цитируете, просто плохо написана. Звезды Pop II более голубые при той же массе. Это означает, что они появляются слева от звезд Pop I той же массы на диаграмме HR.
@RobJeffries Просто чтобы проверить, правильно ли я понимаю, Pop I может казаться синим, но Pop II более синим, когда вы сравниваете два класса по одинаковой массе?

Ответы (1)

Я думаю, что недопонимание (о котором меня спрашивали ранее) заключается в том, что звезды Популяции II более красные как популяция , хотя для данной массы звезда Поп II главной последовательности (т.е. бедная металлами) была бы более синей. То есть, если вы сравните репрезентативные выборки звезд Pop I и Pop II, звезды Pop II в среднем будут краснее.

Это потому, что звезды Pop II, как правило, старые, поэтому голубые звезды уже умерли как сверхновые или превратились в компактные остатки. Поэтому, глядя на всю популяцию, вы увидите больше долгоживущих звезд с меньшей массой (включая красных гигантов), которые краснее.

Тот же самый аргумент применим к галактикам, которые не формируют звезды, кажущиеся более красными, чем те галактики, которые все еще формируют звезды. Поскольку рождаются новые звезды, некоторые из них голубые, но они живут быстро и умирают молодыми, поэтому, если галактика не продолжит формировать звезды, она в целом станет красной. Опять же, это не потому, что звезды более красные для данного свойства, а потому, что в популяции не хватает молодых, горячих, голубых звезд.