TUTORIALES: diagrama HR / relación masa-luminosidad

CLASES TUTORIALES PARA LA PREPARACIÓN DE EXÁMENES

DIAGRAMA HR

Es una gráfica de ejes cartesianos que permite identificar tipos de estrellas y a partir de allí estimar sus tamaños, masas e interpretar sus procesos evolutivos. Los ejes en cuestión poseen a su vez datos relacionados naturalmente:

Eje de las absisas: temperatura (en Kelvin), color y clase espectral identificada por una letra del abecedario.

Eje de las ordenadas: luminosidad y magnitud absoluta.

 

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Distribución de las estrellas:

Una vez ubicadas, aparecen ordenadas en una diagonal conocida como "secuencia principal" donde queda claro que a mayor temperatura más energía liberan (más luminosidad). 

Los curiosos grupos por fuera de esta diagonal fueron interpretados como una cuestión de tamaños. Así una estrella rojiza (fría) de los grupos K y M, solo alcanza una gran luminosidad si es gigante. Al contrario una estrella caliente de los grupos B, A y F debe ser enana si su luminosidad es pobre.

Por lo anterior, podemos hablar de distintos grupos de estrellas que guardan características similares en cuanto a tamaño y temperatura: gigantes azules, gigantes rojas, enanas rojas, enanas blancas, estrellas medianas varias, etc.  

En el dibujo se han marcado límites aproximados de los tamaños quedando las gigantes por encima de la magnitud absoluta 0, y las enanas por debajo de la magnitud 5. Dentro de las medianas (entre 0 y 5) el Sol es de las más chicas.

SOL: estrella de la clase G, subgrupo 2, mag.abs.= 5 color blanco y considerada mediana

RELACIÓN MASA-LUMINOSIDAD

La distribución de las estrellas en diagonal, obedece a la masa que poseen. A mayor masa, más energía emitirán al espacio. Esto se debe al equilibrio que debe forzosamente existir entre la fuerza colapsante gravitatoria G y la energía interna desarrollada por el cuerpo para mantenerse como estrella. A una mayor masa corresponden fuerzas mucho mayores. El equilibrio se mantendrá si se contrarresta G con una grán energía y por eso las estrellas más masivas se desarrollan como "gigantes azules". En el extremo contrario tenemos a las "enanas rojas" cuya masa pequeña les permite conservar el equilibrio a expensas de una poca producción energética.

La mucha masa sin embargo, acelera los procesos evolutivos, siendo las gigantes azules estrellas de pocos años de vida (1 décimo del tiempo de vida del Sol).