home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #16 / NN_1992_16.iso / spool / sci / astro / 8396 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-07-27  |  5.7 KB

  1. Path: sparky!uunet!darwin.sura.net!mips!mips!decwrl!bu.edu!dartvax!Frederick.A.Ringwald
  2. From: Frederick.A.Ringwald@dartmouth.edu (Frederick A. Ringwald)
  3. Newsgroups: sci.astro
  4. Subject: Re: Spectral Abundances? and why OBAFGKM?
  5. Message-ID: <1992Jul28.050432.28613@dartvax.dartmouth.edu>
  6. Date: 28 Jul 92 05:04:32 GMT
  7. References: <1992Jul27.102023.3108@desire.wright.edu>
  8. Sender: news@dartvax.dartmouth.edu (The News Manager)
  9. Organization: Dartmouth College, Hanover, NH
  10. Lines: 110
  11.  
  12. In article <1992Jul27.102023.3108@desire.wright.edu>
  13. jbatka@desire.wright.edu writes:
  14.  
  15. > Could someone post or Email to me the approximate relative
  16. > abundance of stars both on and off of the main sequence?
  17.  
  18. What exactly do you mean? Zero-Age or TAMS? Subgiants, giants, or
  19. supergiants? Versus what types? Cluster stars or field stars? The
  20. particulars matter. Stars are complex beasts, and asking this about
  21. them is like asking "what are the relative abundances of young and
  22. adult animals?"
  23.  
  24. But all right: a decent rule of thumb, and no more than a rule of
  25. thumb, is that number density (number of stars per unit volume) ought
  26. to be proportional to the relative lifetime. Therefore, about 90% of
  27. the G stars should be on the main sequence, since they live for about
  28. 10^10 years, and spend about 10^9 years evolving onto and off of the
  29. main sequence. But this is oversimplified: in this example, they will
  30. be cooler off the main sequence, and so will not be G stars then. But,
  31. to give you a succinct and shamefully oversimplified answer,
  32. a-few-to-about-10%.
  33.  
  34. This is for the middle of the MS. In a volume-limited,
  35. high-Galactic-latitude sample, this ratio is much less for cool stars,
  36. since M dwarfs have evolutionary timescales longer than the age of the
  37. Universe, and so, practically, do not evolve at all. But, evolved stars
  38. are bright, and so can be seen a long way, and so will be more numerous
  39. than they ought to be in bright star catalogs (i.e., magnitude-limited
  40. samples). The evolved ones will not have evolved from M dwarfs, of
  41. course, but earlier types, which evolve faster. The ratio should be
  42. roughly the same for hot stars, which form, live, and burn out quickly;
  43. also, for full-tilt, million-Solar-luminosity O types, it's not as
  44. clear what main sequence and evolved mean, since they evolve rapidly
  45. back and forth over the top of the H-R diagram. This is why, in perfect
  46. hindsight, it should not have surprising that SN 1987A came from a
  47. luminous blue star, and not a red giant.
  48.  
  49. Tell you what: two good sources of this type of material are:
  50.  
  51. C. W. Allen, Astrophysical Quantities, 3rd ed. (1973),
  52.  
  53. which any decent university library ought to have, and a much newer
  54. one,
  55.  
  56. K. R. Lang, Astrophysical Data: Planets and Stars (1992).
  57.  
  58. Both have extensive tables of what's what, which you can peruse
  59. yourself. 
  60.  
  61. > I would also like the approximate abundances of Binary and
  62. > Trinary star systems.
  63.  
  64. So would we. This is a controversial matter: numerous attempts to
  65. determine this in the past can only agree in that binaries are in the
  66. majority (most likely 60 - 80%, although some studies have gotten close
  67. to 100%), and that triples are less common (maybe 5-10%). Here, too,
  68. the results vary with spectral type and luminosity class. The best
  69. reference on this is probably still the review article by Helmut Abt,
  70. in the 1983 Annual Review of Astronomy and Astrophysics (vol. 21, p.
  71. 343).
  72.  
  73. > I do not care what group the sample is taken from just please
  74. > include what it is (e.g. local neighborhood, galaxy, etc.).
  75.  
  76. But the particulars of the sample matter, a LOT. Population I stars, in
  77. the plane of the Milky Way, have a lot more O and B stars; Population
  78. II, as in the halo and Globular Clusters, show a lot more evolved red
  79. stars, and practically no O and B stars, since there has much less
  80. recent star formation.
  81.  
  82. [...]
  83.  
  84. > I do not need great accuracy (definitely no more then 2 significant
  85. > figures), I am just trying to get a feel for relative star abundances.
  86.  
  87. You will not get great accuracy: this is astrophysics, remember? If one
  88. can get any result to within 10%, one is a happy person. Then again,
  89. considering the subject matter, if one *can* get any result, RELIABLY,
  90. to within 10%, one *ought* to be a happy person. Besides, many of the
  91. quantities you want are controversial in the first digit, or even order
  92. of magnitude (for brown dwarfs or black holes, for instance).
  93.  
  94. > Now a serious question.  How was this lettering scheme picked to 
  95. > define stellar spectral class?  Why wasn't something like A,B,C,D,E,F,etc
  96. > picked instead?
  97.  
  98. This part is much easier. When Annie Jump Cannon was classifying the
  99. objective prism spectra of 225,300 stars brighter than 11th magnitude
  100. for the Henry Draper Catalogue, at Harvard College Observatory,
  101. starting in 1896, her first cut at classification was to judge by the
  102. strength of the hydrogen lines. Therefore, A, B, C, etc. This was
  103. strictly empirical: it was not understood how stellar spectra form,
  104. only that they display certain characteristics. It wasn't until 1925
  105. that Cecilia Payne-Gaposchkin, in her Ph.D. thesis, the first in
  106. astronomy at Harvard, showed that spectral types are a temperature
  107. sequence. The hydrogen lines increase in strength with temperature up
  108. to the A stars, but they decrease in strength for hotter stars, since
  109. the hydrogen ionizes. This was what unalphabetized everything, with the
  110. O and B types before A, after which come F, G, K, and M.
  111.  
  112. By then, too, some types were deemed superfluous and removed. For
  113. example, type H was found to be identical to type K, observed under
  114. favorable conditions. Net result: the alphabet soup of the Harvard
  115. classification, now deeply entrenched, so there is no chance of
  116. changing it.
  117.  
  118. Fred Ringwald
  119. Department of Physics & Astronomy
  120. Dartmouth College
  121. Hanover, NH 03755-3528
  122.