Posición de las estrellas de neutrones en los diagramas HR

¿Por qué las estrellas de neutrones nunca se representan en un diagrama de Hertzsprung-Russell? Se pueden colocar en la esquina inferior izquierda, pero nunca encontrará ningún diagrama en la literatura que muestre estrellas de neutrones.

Respuestas (2)

El diagrama HR es un diagrama observacional . Si bien las estrellas de neutrones podrían colocarse en el diagrama HR de la misma manera que las estrellas enanas blancas, resulta poco práctico hacerlo porque la luminosidad fotosférica y la temperatura fotosférica de las estrellas de neutrones es casi imposible de determinar. La razón de esto es doble: (i) Las estrellas de neutrones comienzan muy calientes (temperaturas interiores de ∼ 10 10 K y temperaturas fotosféricas de ∼ 10 7 K, pero se enfrían muy rápido. Dentro 10 4 − 10 5 años después de la supernova de origen, se habrán enfriado por debajo de un millón de grados, luego el enfriamiento de fotones reemplaza a las pérdidas de neutrinos y pueden enfriarse hasta unos pocos miles de grados dentro de 10 millones de años (p. ej. , Yakovlev & Pethick 2004 ). Hay muchas incertidumbres e incógnitas en estos procesos; consulte a continuación. (ii) La emisión fotosférica generalmente se ve empequeñecida por la emisión de la magnetosfera o la luminosidad debida a la acumulación de un compañero o el medio interestelar.

En teoría, se puede determinar dónde deberían estar las estrellas de neutrones suponiendo que la emisión es como la de un cuerpo negro y que el radio R ∼ 10 kilómetros

En ese caso, las estrellas de neutrones se encuentran en un lugar definido por

L L ⊙ = 1.9 × 10 − 9 ( T 10 4 k ) 4

Entonces, al contrario de lo que dice en su pregunta, la mayoría de las estrellas de neutrones podrían ser frías y muy, muy débiles y pasar la mayor parte de su vida (enfriándose) en la parte inferior o incluso en la parte inferior derecha del diagrama HR. En realidad, existe una gran incertidumbre sobre dónde aparecerían las estrellas de neutrones en este lugar. Las únicas estrellas de neutrones con luminosidades y temperaturas medidas son extremadamente jóvenes ( < 10 5 años) y estos todavía son extremadamente calientes 10 6 k y bastante luminosa ∼ 0.1 L ⊙ . Las viejas estrellas de neutrones son prácticamente invisibles, pero su muy baja capacidad calorífica significa que cualquier "proceso de recalentamiento" podría elevar sus temperaturas de manera muy efectiva. Dichos procesos incluyen la disipación óhmica del campo magnético, algún tipo de termalización de su energía de rotación o acumulación del medio interestelar. Para este último, luminosidades de 10 20 − 10 21 W puede ser posible, lo que implica temperaturas efectivas de decenas de miles de Kelvin.

Una estrella de neutrones a la misma temperatura que Sirio tendría una magnitud visual absoluta de unas 22 magnitudes más débil. METRO V ∼ 23 . Otra forma de visualizar esto es que la secuencia de enfriamiento de la estrella de neutrones es aproximadamente paralela a la secuencia de enfriamiento de la enana blanca, pero unas 13 magnitudes más débil.

Este lugar geométrico nunca se ve en un diagrama HR porque generalmente está muy lejos de la parte inferior de la gráfica y no hay objetos observados para poblarlo.

Está bien que la estrella de neutrones se enfríe con el tiempo, pero conociendo la temperatura y el radio, se puede determinar la luminosidad. Entonces, ¿por qué no podemos definir una región que incluya tanto las estrellas de neutrones jóvenes (calientes) como las viejas (frías)? Evoluciona, no cambia sus propiedades abruptamente. Entonces puede haber una región continua para las estrellas de neutrones en los diagramas HR.
@buscando_infinito? Podemos - esa es la ecuación que les he dado. Dibuja la línea en tu diagrama de recursos humanos.
Bueno. Esto está resuelto. Ahora quiero preguntar cuando sabemos que podemos, ¿Por qué la gente nunca lo muestra?
@seeking_infinity ¡Sé el primero! Hablando en serio, está ahí en mi respuesta. (a) Porque no hay objetos observados para poner en él; (b) porque tendrías que extender tu eje y unas 15 magnitudes. Y supongo (c) que es aunque puedes dibujar un lugar geométrico de cuerpo negro, las estrellas de neutrones no serán exactamente cuerpos negros; (d) También debe corregir la temperatura para el corrimiento al rojo GR (que depende de la masa y el radio), lo cual es una complicación menor.
Hola Rob, me pregunto si puedes ayudarme con esta pregunta: physics.stackexchange.com/questions/457315/… Lo principal que necesito saber es la magnitud absoluta mínima de una antigua estrella de neutrones cerca del sol, calentada solo por caída de materia interestelar o lo que sea

El diagrama HR clásico tiene el aumento de temperatura a la derecha (por lo que las temperaturas más bajas están a la derecha y las más altas a la izquierda), como se ve en la imagen a continuación:

ingrese la descripción de la imagen aquí
( fuente )

La estrella de neutrones tiene una temperatura superficial de alrededor de un millón de grados, lo que la ubicaría fuera del gráfico hacia la izquierda , no hacia la parte inferior derecha.

Bien. Eso fue un error. Deben estar en la parte inferior izquierda. Pero, ¿por qué las estrellas de neutrones nunca se muestran en los diagramas HR?
@seeking_infinity: el gráfico generalmente abarca alrededor de 35k kelvin, necesitaría expandirlo a millones , lo que haría que las estrellas más típicas (MS, gigantes, etc.) se aplastaran demasiado.
Confundiéndome ahora. Debería haberlo dicho: la temperatura fotosférica de una estrella de neutrones supera el millón de grados durante una pequeña fracción de su vida. La mayoría de las estrellas de neutrones son cenizas muertas y frías. Abajo-DERECHA una vez más de 10-100 millones de años diría
Aunque la acumulación del ISM podría mantenerlos calientes, no creo que un millón de grados.
Sería justo decir que las únicas estrellas de neutrones que podrías poner en el diagrama HR tienen temperaturas de un millón de grados, porque estas estrellas de neutrones muy jóvenes son las únicas que tienen temperaturas y luminosidades medibles.
Posición de las estrellas de neutrones en los diagramas HR
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