赤い塊
レッドクランプは、ヘルツシュプルング・ラッセル図において、約5,000 K、絶対等級（M V）+0.5に位置する赤色巨星の集団であり、同じ光度の赤色巨星分枝のほとんどの星よりもわずかに高温です。赤色巨星分枝の高密度領域、またはより高温側のバルジとして観測されます。多くの散開銀河団で顕著に見られ、また多くの中間年齢の球状星団や近傍のフィールド星（例えばヒッパルコス星）でも顕著に見られます。
赤色巨星は冷たい水平分枝星であり、もともと太陽に似た星ですが、ヘリウムフラッシュを経験し、現在は中心核で ヘリウムを融合しています。
プロパティ
レッドクランプ星の特性はその起源、特に金属量によって大きく異なりますが、典型的にはKスペクトル型で有効温度は5,000 K程度です。太陽に近いレッドクランプ巨星の絶対等級は平均+0.81と測定されており、金属量は-0.6から+0.4 dexの範囲です。[ 1 ]
レッドクランプ星の特性は、散開星団のような類似した恒星の集団内においてさえ、かなりの幅があります。これは、水平分枝星の形成時および進化過程における温度と光度の自然な変化と、類似した特性を持つ他の恒星の存在によるところが大きいです。[ 2 ] レッドクランプ星は一般に赤色巨星分枝星よりも高温ですが、この2つの領域は重なり合っており、個々の恒星の状態は詳細な化学組成の研究によってのみ判断できます。[ 3 ] [ 4 ]
進化
水平分枝のモデル化により、星はゼロ年齢水平分枝（ZAHB）の低温端に集まる傾向が強いことが示されています。この傾向は金属量の少ない星では弱くなるため、金属量の多い星団では赤色クラスターがより顕著になる傾向があります。しかし、他の影響もあり、金属量の少ない球状星団の中には、赤色クラスターが密集しているものもあります。[ 6 ] [ 7 ]
太陽と同程度の質量を持つ星は、縮退したヘリウムコアを持ち、赤色巨星枝の先端に向かって進化する。より質量の大きい星は早期に赤色巨星枝を離れ、ブルーループを実行するが、縮退したコアを持つすべての星は、非常に似たコア質量、温度、および光度で先端に到達する。ヘリウムフラッシュの後、それらの星はすべて 0.5 M ☉よりわずかに小さいヘリウムコアを持ち、その特性は主にコア外側の水素エンベロープのサイズによって決定される ZAHB に沿って存在する。エンベロープの質量が低いほど水素殻融合が弱まり、水平枝に沿って並ぶより高温でわずかに明るい星が生じる。赤色巨星枝での異なる初期質量と質量損失率の自然な変動により、ヘリウムコアがすべて同じサイズであっても、エンベロープの質量にばらつきが生じる。低金属量の星は水素エンベロープのサイズに敏感であるため、同じエンベロープ質量であれば、水平枝に沿ってさらに広がっていき、赤色巨星の塊に含まれる数は少なくなる。
レッドクランプ星は、進化の源となった赤色巨星枝の高温側に常に位置しているが、異なる種族に属するレッドクランプ星と赤色巨星枝の星は重なり合うことがある。これはωケンタウリで発生し、金属に乏しい赤色巨星枝の星は、金属に富むレッドクランプ巨星と同じか、より高温になる。[ 3 ]
厳密に水平分枝の星ではない他の星も、HR図の同じ領域に位置することがある。赤色巨星枝に縮退したヘリウム核を形成できないほど重い星は、赤色巨星枝の先端より前にヘリウムを点火し、ブルーループを形成する。太陽よりわずかに重い約2 M ☉の星では、ブルーループは非常に短く、その明るさは赤色巨星の塊と同程度である。これらの星は太陽のような星よりも一桁ほど少なく、赤色巨星を形成できる太陽より小さい星と比べるとさらに稀であり、ブルーループの持続時間は赤色巨星が水平分枝で過ごす時間よりはるかに短い。つまり、これらの偽物はHR図ではそれほど多くないが、それでも検出可能である。[ 2 ]
2～3 M ☉の恒星 も、準巨星枝に沿って進化するにつれて、レッドクランプを通過します。これもまた非常に急速な進化段階ですが、OUアンドロメダのような恒星は、ヘルツシュプルングギャップを横切る準巨星であると考えられているにもかかわらず、レッドクランプ領域（5,500 K、100 L ☉ ）で発見されています。[ 2 ]
標準キャンドル
理論上、レッドクランプ内の星の絶対光度は星の組成や年齢にほとんど依存しないため、銀河系内だけでなく近隣の銀河や星団までの天文距離を推定するための良い標準光源となる。金属量、質量、年齢、減光による変化は肉眼観測に大きく影響し、有用ではないが、赤外線ではその影響ははるかに小さい。 特に近赤外線Iバンド観測はレッドクランプまでの距離を確定するために用いられてきた。太陽の金属量におけるレッドクランプの絶対等級は、Iバンドで−0.22、 Kバンドで−1.54と測定されている。[ 8 ]銀河中心 までの距離もこの方法で測定され、他の方法と一致する7.52 kpcという結果が出ている。[ 9 ]
赤い腫れ
赤色塊は、「レッドバンプ」または赤色巨星枝バンプと混同してはならない。レッドバンプは、赤色巨星枝の途中にある、あまり目立たない巨星の集まりであり、赤色巨星枝に沿って上昇する星が内部対流のために一時的に明るさを低下させることによって発生する。[ 10 ]
例
空に見える明るい「赤色巨星」の多くは、実際にはG型または初期K型の赤色塊星です。太陽に最も近い赤色巨星であるポルックスも、赤色塊星であると考えられています。 [ 11 ]その他のよく知られた例としては、以下のものがあります。
アークトゥルスは塊状巨星であると考えられてきたこともあるが[ 16 ]、現在では赤色塊星よりもやや冷たく明るい赤色巨星の枝に属すると考えられることが多くなっている。[ 17 ]
参考文献
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外部リンク
