¿Relación entre metalicidad y color? Debería estallar. ¿Las estrellas serán azules?

He encontrado en numerosos lugares como este sitio web: http://burro.astr.cwru.edu/Academics/Astr222/Galaxy/Structure/metals.html o en "Introducción a la astrofísica estelar" de B. Carroll, que dicen:

Población I:
rica en metales [Fe/H] > -1
disco estrellas
cúmulos abiertos
rica en metales hace que las estrellas sean más rojas

Población II
pobre en metales [Fe/H] < -1
halo estrellas
cúmulos globulares
pobre en metales hace que las estrellas sean más azules

Y también encontré (de: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Starlog/pop12.html ):

Las estrellas de la población I incluyen al sol y tienden a ser luminosas, calientes y jóvenes, concentradas en los discos de las galaxias espirales. Se encuentran particularmente en los brazos espirales. Con el modelo de formación de elementos pesados ​​en las supernovas, esto sugiere que el gas del que se formaron se había sembrado con los elementos pesados ​​formados por estrellas gigantes anteriores. Alrededor del 2% del total pertenecen a la Población I.

Las estrellas de la población II tienden a encontrarse en cúmulos globulares y en el núcleo de una galaxia. Tienden a ser más viejas, menos luminosas y más frías que las estrellas de Población I. Tienen menos elementos pesados, ya sea por ser más antiguos o por estar en regiones donde no se encontrarían predecesores productores de elementos pesados. Los astrónomos a menudo describen esta condición diciendo que son "pobres en metales", y la "metalicidad" se usa como una indicación de la edad.

Si las estrellas de la Población I son ricas en metales y, por lo tanto, parecen rojas, ¿cómo pueden ser luminosas, calientes, jóvenes y concentradas en el disco (la región de formación estelar)? ¿No deberían aparecer azules? ¿Cómo se relaciona el color con la metalicidad?

Las estrellas calientes deberían ser azules, ¿no? Como se indica aquí, por ejemplo:

El color de una estrella es fundamental para identificar la estrella, porque nos dice la temperatura de la superficie de la estrella en la escala de radiación de cuerpo negro. El sol tiene una temperatura superficial de 5500 K, típica de una estrella amarilla. Las estrellas rojas son más frías que el sol, con temperaturas superficiales de 3500 K para una estrella roja brillante y 2500 K para una estrella roja oscura. Las estrellas más calientes son azules, con temperaturas superficiales que oscilan entre 10 000 K y 50 000 K. ( http://www.webexhibits.org/causesofcolor/18B.html )

Además, esta pregunta es un poco similar pero no del todo: ¿ricos en metales o pobres en metales?

Hay un gráfico: http://science.psu.edu/alert/images/SDSSmetals.jpg/image_view_fullscreen

No estoy seguro si los colores allí corresponden a los colores de las estrellas, pero usaron el azul para referirse a estrellas viejas. ¿Por qué?

No "aparecen rojos". Ellos "aparecen más rojos". Gran diferencia. Cambian el color levemente hacia el lado rojo del espectro. Los metales no hacen que todo sea universalmente rojo.
La pieza que cita está mal escrita. Las estrellas Pop II son más azules para la misma masa. Esto significa que aparecen a la izquierda de las estrellas Pop I, de la misma masa, en el diagrama HR.
@RobJeffries Solo para verificar que entendí correctamente, Pop I puede aparecer azul pero Pop II es más azul cuando comparas las dos clases por la misma masa.

Respuestas (1)

Creo que el malentendido (sobre el que me han preguntado antes) se debe a que las estrellas de la Población II son más rojas como población , aunque para una masa determinada, una estrella Pop II de la secuencia principal (es decir, pobre en metales) sería más azul. Es decir, si compara muestras representativas de estrellas Pop I y Pop II, las estrellas Pop II serán, en promedio, más rojas.

Esto se debe a que las estrellas Pop II son generalmente viejas, por lo que las estrellas azules ya han muerto como supernovas o se han convertido en remanentes compactos. Entonces, al observar a toda la población, verá más estrellas de menor masa y de vida más larga (incluidas las gigantes rojas), que son más rojas.

El mismo argumento se aplica a las galaxias que no están formando estrellas que parecen más rojas que las galaxias que todavía están formando estrellas. Dado que nacen nuevas estrellas, algunas son azules, pero viven rápido y mueren jóvenes, por lo que, a menos que la galaxia siga formando estrellas, se volverá roja en general. Nuevamente, esto no se debe a que las estrellas sean más rojas para una propiedad determinada, sino a que la población carece de estrellas azules jóvenes y calientes.