Ciuffo rosso - Red clump
Il gruppo rosso è un ammasso di giganti rosse nel diagramma di Hertzsprung-Russell a circa 5.000 K e magnitudine assoluta (M V ) +0,5, leggermente più calda della maggior parte delle stelle con rami di giganti rosse della stessa luminosità. È visibile come una regione più densa del ramo rosso-gigante o un rigonfiamento verso temperature più calde. È prominente in molti ammassi aperti galattici , ed è anche riscontrabile in molti ammassi globulari di età intermedia e nelle stelle di campo vicine (es. le stelle Hipparcos ).
Le giganti rosse del ciuffo sono stelle fredde del ramo orizzontale , stelle originariamente simili al Sole che hanno subito un lampo di elio e ora stanno fondendo l'elio nei loro nuclei.
Proprietà
Le proprietà delle stelle dei gruppi rossi variano a seconda della loro origine, in particolare sulla metallicità delle stelle, ma in genere hanno tipi spettrali primi K e temperature effettive intorno a 5.000 K. La magnitudine visiva assoluta dei giganti dei gruppi rossi vicino al sole è stata misurata a un media di +0,81 con metallicità tra -0,6 e +0,4 dex.
C'è una notevole diffusione nelle proprietà delle stelle rosse a grappolo anche all'interno di una singola popolazione di stelle simili come un ammasso aperto. Ciò è dovuto in parte alla naturale variazione di temperatura e luminosità delle stelle di ramo orizzontale quando si formano e mentre si evolvono, e in parte alla presenza di altre stelle con proprietà simili. Sebbene le stelle rosse a grappolo siano generalmente più calde delle stelle a rami giganti rossi, le due regioni si sovrappongono e lo stato delle singole stelle può essere assegnato solo con uno studio dettagliato dell'abbondanza chimica.
Evoluzione
La modellizzazione del ramo orizzontale ha mostrato che le stelle hanno una forte tendenza a raggrupparsi all'estremità fredda del ramo orizzontale di età zero (ZAHB). Questa tendenza è più debole nelle stelle a bassa metallicità, quindi il gruppo rosso è solitamente più prominente negli ammassi ricchi di metalli. Tuttavia, ci sono altri effetti e ci sono ammassi rossi ben popolati in alcuni ammassi globulari poveri di metalli.
Stelle con massa simile a quella solare evolvono verso la punta del ramo della gigante rossa con un nucleo di elio degenere . Le stelle più massicce lasciano presto il ramo rosso-gigante ed eseguono un ciclo blu , ma tutte le stelle con un nucleo degenere raggiungono la punta con masse, temperature e luminosità del nucleo molto simili. Dopo il flash dell'elio giacciono lungo lo ZAHB, tutte con nuclei di elio appena sotto 0,5 M ☉ e le loro proprietà determinata principalmente dalle dimensioni della busta idrogeno all'esterno del nucleo. Masse di inviluppo inferiori determinano una fusione del guscio di idrogeno più debole e danno stelle più calde e leggermente meno luminose infilate lungo il ramo orizzontale. Diverse masse iniziali e variazioni naturali nei tassi di perdita di massa sul ramo della gigante rossa causano le variazioni nelle masse dell'inviluppo anche se i nuclei di elio sono tutti della stessa dimensione. Le stelle a bassa metallicità sono più sensibili alle dimensioni dell'involucro dell'idrogeno, quindi con le stesse masse dell'involucro si diffondono ulteriormente lungo il ramo orizzontale e cadono meno nel gruppo rosso.
Sebbene le stelle rosse a grappolo si trovino costantemente sul lato caldo del ramo delle giganti rosse da cui si sono evolute, le stelle a grappolo rosse e quelle a rami di giganti rosse di diverse popolazioni possono sovrapporsi. Ciò si verifica in ω Centauri, dove le stelle con rami di giganti rosse, povere di metalli, hanno temperature uguali o più calde delle giganti rosse a ciuffi più ricche di metalli.
Altre stelle, non stelle del ramo strettamente orizzontale, possono trovarsi nella stessa regione del diagramma HR. Le stelle troppo massicce per sviluppare un nucleo di elio degenerato sul ramo della gigante rossa accenderanno l'elio prima della punta del ramo della gigante rossa ed eseguiranno un ciclo blu. Per stelle solo un po' più massicce del sole, intorno ai 2 M ☉ , l'anello blu è molto corto e con una luminosità simile alle giganti rosse del ciuffo. Queste stelle sono di un ordine di grandezza meno comuni delle stelle simili al sole, ancora più rare rispetto alle stelle sub-solari che possono formare giganti a grumi rossi, e la durata del ciclo blu è di gran lunga inferiore al tempo trascorso da un gigante a grumi rossi sul ramo orizzontale. Ciò significa che questi impostori sono molto meno comuni nel diagramma H–R, ma sono comunque rilevabili.
Stelle con 2-3 M ☉ anche passare attraverso il ciuffo rosso come si evolvono lungo il ramo subgigante . Questo è di nuovo una fase molto rapida evoluzione , ma star come OU Andromedae si trovano nella regione macchia rossa (5.500 K e 100 L ☉ ) anche se è pensato per essere un subgigante attraversa il divario Hertzsprung .
Candele standard
In teoria, le luminosità assolute delle stelle nell'ammasso rosso sono abbastanza indipendenti dalla composizione stellare o dall'età, quindi di conseguenza sono candele standard per stimare le distanze astronomiche sia all'interno della nostra galassia che alle galassie e agli ammassi vicini. Le variazioni dovute alla metallicità, alla massa, all'età e alle estinzioni influenzano troppo le osservazioni visive perché possano essere utili, ma gli effetti sono molto più piccoli nell'infrarosso. In particolare, le osservazioni della banda I nel vicino infrarosso sono state utilizzate per stabilire le distanze dei gruppi rossi. Magnitudine assoluta per il ciuffo rosso alla metallicità solare sono stati misurati a -0.22 nella banda di I e -1,54 in banda K . La distanza dal centro galattico è stata misurata in questo modo, dando un risultato di 7,52 kpc in accordo con altri metodi.
urto rosso
Il ciuffo rosso non deve essere confuso con la "protuberanza rossa" o la protuberanza del ramo della gigante rossa, che è un raggruppamento meno evidente di giganti lungo il ramo della gigante rossa , causato dal fatto che le stelle che salgono sul ramo della gigante rossa diminuiscono temporaneamente di luminosità a causa della convezione interna.
Esempi
Molte delle brillanti "giganti rosse" visibili nel cielo sono in realtà stelle a ciuffo rosso di prima classe K:
A volte si è pensato che Arturo fosse un gigante a ciuffo, ma ora è più comunemente considerato sul ramo della gigante rossa, un po' più freddo e più luminoso di una stella a ciuffo rosso.
