Kütle Parlaklığı İlişkisi Nedir?

Kütle parlaklığı ilişkisi bir yıldızın parlaklığını veya parlaklığını kütlesine bağlayan astrofiziksel bir kanundur. Ana yıldız dizileri için, ortalama ilişki L = M ^3.5 olarak verilmiştir; burada L, güneş aydınlatma ünitelerindeki parlaklık, M ise güneş kütlelerinde ölçülen yıldızın kütlesidir. Ana dizilim yıldızları bilinen yıldızların yaklaşık% 90'ını oluşturur. Kütledeki küçük bir artış, yıldızın parlaklığında büyük bir artışa neden olur.

Bir Hertzsprung-Russell diyagramı (HRD), bir yıldızın parlaklığının yüzey sıcaklığına göre çizildiği bir grafiktir. Bilinen yıldızların büyük çoğunluğu, yüksek parlaklığa sahip sıcak yıldızlardan düşük parlaklığa sahip soğuk yıldızlara kadar bir gruba girmektedir. Bu bant ana sıra olarak adlandırılır. Nükleer füzyondan önce geliştirilen bir yıldızın enerjisinin kaynağı olduğu bulunmasına rağmen, HRD bir yıldızın termodinamik özelliklerini elde etmek için teorik ipuçları sağladı.

İngiliz astrofizikçi Arthur Eddington, İKG'de kitlesel parlaklık ilişkisini geliştirmesine dayandı. Yaklaşımı yıldızları ideal bir gazdan oluşmuş gibi hesaplamayı kolaylaştıran teorik bir yapı olarak görüyordu. Bir yıldızın aynı zamanda siyah bir cisim veya mükemmel bir radyasyon yayıcısı olduğu düşünülmüştü. Stefan-Boltzmann yasası kullanılarak, bir yıldızın yüzey alanına göre parlaklığı ve dolayısıyla hacmi tahmin edilebilir.

Hidrostatik denge altında, yerçekimine bağlı olarak bir yıldız gazının sıkıştırılması, bir küre oluşturan gazın iç basıncı ile dengelenir. İdeal bir gazdan oluşan bir yıldız gibi eşit kütleli nesnelerin küresel bir hacmi için virial teoremi, vücudun toplam potansiyel enerjisinin bir tahminini sağlar. Bu değer bir yıldızın yaklaşık kütlesini türetmek ve bu değeri parlaklığı ile ilişkilendirmek için kullanılabilir.

Eddington'un kütle parlaklığı ilişkisi için teorik yaklaşımı, yakındaki ikili yıldızların ölçümü ile bağımsız olarak doğrulandı. Yıldızların kütlesi yörüngelerinin incelenmesi ve Kepler'in yasaları tarafından belirlenen mesafeleri ile belirlenebilir. Mesafeleri ve görünür parlaklıkları bilindiğinde, parlaklık hesaplanabilir.

Kütle parlaklığı ilişkisi, optik ölçüm için çok uzak olan ikiliklerin mesafesini bulmak için kullanılabilir. Yıldızlar arasında bir mesafe sağlamak için Kepler yasalarında kütle yaklaşımının kullanıldığı yinelemeli bir teknik uygulanır. Kütükler gökyüzünde sarkarlar ve ikisini ayıran yaklaşık mesafe, dünyadan uzaklıkları için bir başlangıç ​​değeri verir. Bu değer ve görünür büyüklüklerinden, parlaklıkları ve kütle parlaklığı ilişkisi sayesinde kütleleri belirlenebilir. Kütle değeri, yıldızları ayıran mesafeyi yeniden hesaplamak için kullanılır ve istenen doğruluk sağlanana kadar işlem tekrarlanır.