Condensación roja (también cúmulo rojo ) - una etapa en la evolución de las estrellas de pequeña masa y metalicidad del orden del sol, así como el área que ocupan en el diagrama de Hertzsprung-Russell . Esta etapa viene después de la rama gigante roja y precede a la rama gigante asintótica . Las estrellas en él liberan energía debido a la combustión nuclear del helio , su luminosidad y temperatura se encuentran en un rango pequeño. El cúmulo rojo está formado por estrellas de población I y es la región de temperatura más baja de la rama horizontal , que por lo demás está ocupada por estrellas de población II menos masivas y menos metálicas .
Las estrellas caen en una concentración roja después de un destello de helio , que termina su estadía en la rama gigante roja y el comienzo de la quema nuclear de helio. Esto establece las masas límite para las estrellas del cúmulo rojo: las estrellas con una masa inicial en el rango de 0,5 a 2,5–3 M ⊙ caen en él (el límite superior depende de la composición química). Las estrellas con una masa de menos de 0,5 M ⊙ son incapaces de iniciar la combustión de helio en principio [1] , y para las estrellas con una masa de más de 2,5–3 M ⊙ , la combustión de helio comienza sin un destello, no caen en el racimo rojo, pero pasa por el bucle azul [2] .
La etapa evolutiva también determina la estructura de tales estrellas: su núcleo está compuesto casi en su totalidad por helio . La composición de la capa externa de tales estrellas difiere poco de la composición del medio interestelar , que consiste principalmente en hidrógeno y helio: solo hay un poco más de helio en las capas debido a la primera excavación que se produjo en la rama gigante roja. En los núcleos de tales estrellas, se produce una triple reacción de helio , como resultado de la cual se forman carbono y oxígeno , y en el límite del núcleo y la capa, el hidrógeno se convierte en helio, principalmente a través del ciclo CNO [3] [4 ] .
Con el tiempo, el helio en el núcleo se vuelve cada vez menos, en algún momento deja de quemarse en el núcleo y comienza a quemarse en una fuente en capas. Las capas exteriores de la estrella comienzan a expandirse y enfriarse, y en el diagrama de Hertzsprung-Russell, deja el cúmulo rojo y comienza a moverse hacia arriba y hacia la derecha, cayendo en la rama gigante asintótica [5] . El tiempo que una estrella pasa en el cúmulo rojo depende débilmente de su masa y es aproximadamente dos órdenes de magnitud más corto que el tiempo que pasa en la secuencia principal : por ejemplo, para el Sol este tiempo será de unos 100 millones de años [6] [ 7] [8] .
Las estrellas del cúmulo rojo tienen luminosidades muy cercanas , lo que permite que se utilicen como indicadores de distancia : su extensión de magnitud es de unos 0,2 m y depende de la edad del sistema estelar, y el valor medio en la banda V es de 0,81 m , aunque es dependencia observada de este valor en la metalicidad [7] [9] [10] . La dispersión de temperatura de estas estrellas también es pequeña, la temperatura es de aproximadamente 5000 K y los tipos espectrales están en el rango G8-K0 [11] , por lo que están densamente concentrados en un área pequeña en el diagrama de Hertzsprung-Russell [12] [13] .
Las estrellas que acaban de empezar a quemar helio forman la llamada rama horizontal de edad cero . La posición de una estrella particular sobre ella está determinada por varios parámetros: la masa total y la masa del núcleo de helio (o la masa de la capa), así como la fracción de helio y la metalicidad de las capas exteriores. Al mismo tiempo, las estrellas con una masa superior a 1,4 M ⊙ entran en esta etapa a una edad de menos de 4-5 mil millones de años, por lo tanto, tienen una metalicidad del orden de la solar. Pertenecen a la población I y están ubicadas en la región de temperatura más baja de la rama horizontal , que se denomina cúmulo rojo, y el término "rama horizontal" no se aplica a estas estrellas. Al mismo tiempo, las estrellas de población II con menor masa y metalicidad ocupan partes de la rama horizontal con mayor temperatura, aunque evolucionan cualitativamente de la misma manera que las estrellas rojas del cúmulo [12] [14] [15] .
Según la clase de luminosidad , las estrellas de condensación roja se clasifican como estrellas gigantes [16] . De las estrellas conocidas, por ejemplo, Capella A [11] pertenece al cúmulo rojo .
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