Diagrama H–R e Cúmulo Estelar

Diagrama H–R e Cúmulo Estelar dá vida ao diagrama de Hertzsprung–Russell em 3D. O eixo horizontal plota a temperatura superficial ao contrário, desde estrelas tipo O azuis quentes (40.000 K) à esquerda até estrelas tipo M vermelhas frias (2.500 K) à direita, enquanto o eixo vertical plota a luminosidade logarítmica log(L/L_sol). Os alunos podem arrastar uma estrela de teste brilhante para qualquer lugar no plano H–R ou ajustar seu controle deslizante de massa para calcular seu raio exato em raios solares através da lei de Stefan–Boltzmann. A evolução do controle deslizante de Idade do Cúmulo de 0,01 a 12 Gyr demonstra por que estrelas de alta massa queimam seu combustível rapidamente e se desviam do ponto de desvio da Sequência Principal para Gigantes Vermelhas, Supergigantes e Anãs Brancas.

• Arraste a Estrela de Teste do canto inferior direito (anã M fria e tênue) para o superior esquerdo (estrela O quente e luminosa) ao longo da diagonal da Sequência Principal.
• Mova a Estrela de Teste para o canto superior direito (temperatura fria ~3.500 K, mas alta luminosidade) e verifique na leitura do raio que ela deve ser uma Supergigante Vermelha enorme.
• Arraste a Estrela de Teste para o canto inferior esquerdo (temperatura quente acima de 15.000 K, mas luminosidade minúscula) para vê-la encolher em uma Anã Branca do tamanho da Terra.
• Aumente lentamente o controle deslizante de Idade do Cúmulo de 0,1 Gyr para 10 Gyr e observe as estrelas azuis pesadas se desviarem do ponto de desvio da Sequência Principal antes das estrelas amarelas e vermelhas mais leves.

1. 1Localize a Sequência Principal, Gigantes Vermelhas, Supergigantes e Anãs Brancas em um diagrama de Hertzsprung–Russell.
2. 2Relacione a temperatura superficial de uma estrela (classe espectral OBAFGKM) e sua luminosidade ao seu raio físico usando a lei de Stefan–Boltzmann.
3. 3Explique como a massa inicial de uma estrela determina tanto sua luminosidade na Sequência Principal (L ∝ M^3.5) quanto sua vida útil de queima de hidrogênio.
4. 4Use o ponto de desvio da Sequência Principal no diagrama H–R de um cúmulo para estimar a idade de um cúmulo estelar.

Perguntas frequentes dos professores