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¿Por qué se llama al Sol "estrella media"?

Esta es una afirmación (presumiblemente en masa, longevidad, producción de energía) que muchas personas que he conocido han escuchado en la escuela, y es conocida en la cultura pop. Sin embargo, según Wikipedia En la actualidad, alrededor del 75% de las estrellas del universo son enanas rojas, que se diferencian mucho del sol. He intentado investigar un poco y he encontrado que el sol es "promedio" si se excluyen todas las estrellas enanas de los cálculos. ¿Existe una buena razón por la que se hace esto?

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PhillS Puntos 326

Describir el sol como un media star es probablemente más bien una reacción contra la idea de que hay algo único en ella. Obviamente lo hay para nosotros, ya que es la estrella alrededor de la cual casualmente estamos en órbita, y mucho más cerca que cualquier otra estrella, y de ahí que históricamente el sol haya sido 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 algunos de ellos son mucho más brillantes y/o mucho más grandes (en masa o volumen).

Así que decir que el sol es una estrella media es sobre todo un artefacto histórico. Es decir que hemos descubierto que no hay nada particularmente inusual en nuestra estrella en comparación con cualquier otra estrella de nuestra galaxia.

No es una afirmación de que el sol sea medio en ningún sentido matemático particular. Se utiliza "promedio" en el sentido de "típico" o "no excepcional". Resulta que la mayoría de las estrellas son más pequeñas y menos luminosas que nuestro sol, por lo que no es un promedio en ese sentido.

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chrisjlee Puntos 956

¿Por qué se llama al Sol "estrella media"?

El sol es un enano amarillo y las estrellas enanas son las más comunes en el universo. Técnicamente, las espectro solar picos en el rango de la luz verde, pero lo vemos como efectivamente blanco.

Me inclino a pensar que si un astrónomo o físico te dijo que el sol era "promedio" es porque es parte del secuencia principal línea de la Diagrama de Hertzsprung-Russell (véase más abajo).

Hertzsprung–Russell diagram

La mayoría de las estrellas de esta línea están clasificadas como estrellas enanas .

...cerca del 75% de las estrellas del universo son enanas rojas, que se diferencian mucho del sol.

No estoy seguro en gran medida es la mejor palabra. Sí, las enanas rojas son generalmente más frías, menos masivas y sus interiores están dominados por la convección, pero sólo por su apariencia sus diferencias no son tan grandes.

He intentado investigar un poco y he encontrado que el sol es "promedio" si excluyes todas las estrellas enanas de tus cálculos.

Por todas las estrellas enanas ¿quieres decir naranja amarillo, rojo , blanco y marrón ¿enanos, etc.? Si se eliminan todas ellas, excepto el sol, entonces el sol sería extremadamente impar.

¿Existe una buena razón para hacerlo?

No estoy seguro de lo que ha hecho exactamente, pero creo que puede haber malinterpretado lo que se entiende por "media" (ver mis comentarios más arriba).

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DMKing Puntos 1352

Como continuación a la nota de @honeste_vivere sobre el diagrama H-R, nuestro sol realmente vive en medio de la ciudad media:

enter image description here

La imagen, de Wikipedia parcelas 22.000 estrellas. Cuando se traza la temperatura de una estrella frente a su brillo, parecen seguir ciertos patrones.

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

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Rob Jeffries Puntos 26630

El Sol NO es una estrella media, salvo que se encuentra en la secuencia principal de combustión de hidrógeno, donde $\sim 90$ de estrellas en la población estelar local.

Una apreciación mucho mejor de la "falta de promedio" del Sol se obtiene al observar un diagrama de Hertzsprung-Russell (luminosidad frente a temperatura efectiva o, equivalentemente, magnitud absoluta frente a color) de estrellas en un volumen limitado muestra alrededor del Sol. Esto es mucho más representativo de una población estelar que si se observa una muestra de brillo limitado.

A continuación muestro el diagrama de color limitado por el volumen frente a la magnitud absoluta que he obtenido (ver Jeffries y Elliott 2003 - un artículo que se propone responder exactamente a esta pregunta) de las 1000 estrellas más cercanas al Sol, tomadas del Gliese & Jahreiss (1991) tercer catálogo de estrellas cercanas. He añadido los tipos espectrales y muestro la ubicación del Sol en dicho diagrama. Debajo, muestro un histograma de frecuencias de las estrellas de la secuencia principal (una llamada "función de luminosidad"), que muestra dónde se encuentra el Sol con respecto a la población local.

De ello se desprende que el Sol se encuentra en la banda de la secuencia principal muy poblada, pero en realidad es más luminoso (y más masivo) que el 88% de las estrellas de la secuencia principal. Una estrella mediana de la secuencia principal tiene una magnitud visual absoluta de $\sim 11$ , se trata de 100 veces menos luminoso 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 en 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 es "promedio" es debido a diagramas como los de la página de la wikipedia (como se ve en la respuesta de Ian Boyd). Esto confunde los diagramas de RH tanto de la población local como con un muestra de magnitud limitada que hace demasiado hincapié en las poblaciones de estrellas de la secuencia principal muy luminosas y en las gigantes rojas, que en realidad son muy raras.

HR diagram for nearby stars

Histogram of stars on the main sequence

Compara el diagrama HR de arriba con el de abajo, que se construye tomando los paralajes de Hipparcos para todas las estrellas que se pueden ver a simple vista (las que tienen $V<6$ ). El Sol estaría justo en la parte inferior de este diagrama - hay no estrellas "típicas" (modales) visibles a simple vista.

HR diagram for naked eye stars

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Como mencioné en el primer comentario debajo de la pregunta original, el diagrama de Hertzsprung-Russell es probablemente la mejor medida de "promedio" si hay que elegir una sola medida. Pero como parece que hay muchas más respuestas y comentarios adicionales de los que supuse que se publicarían, permítanme añadir las siguientes observaciones que parecen haberse pasado por alto.

En términos de evolución estelar, toda la historia de la vida de una estrella puede predecirse a partir de sólo tres parámetros: su masa inicial, su composición química inicial y su momento angular inicial. Eso es todo. Así que si quieres discutir cuantitativamente la "media", son estas tres cosas de las que deberías hablar.

Pero como hay muchas relaciones, por ejemplo, la relación masa-luminosidad, puedes reducir todo el lío al diagrama de Hertzsprung-Russell si no necesitas ser demasiado cuantitativo.

Y también me gustaría señalar lo que parece ser un error bastante omnipresente en los comentarios anteriores de que el sol no es de "luminosidad media" porque hay muchas más estrellas que son menos luminosas. Eso es muy cierto, pero lo que significa es que el sol no tiene una luminosidad >>media<<. Para la >>media<<, habría que 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 la del sol es $\sim3.85\times10^{26}\mbox{watts}$ . Bastante cerca de la media.

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