Welche Sätze von Sternmodellen sind als Referenz beim Weltenbau frei verfügbar?

Wenn ich eine Welt baue, möchte ich oft damit beginnen, einige ihrer Schlüsseleigenschaften zu bestimmen. Vielleicht versuche ich, eine bewohnbare Zone zu berechnen oder herauszufinden, wie lange ein Jahr auf einem bestimmten Planeten dauern würde, oder zu bestimmen, wie der Himmel aussehen würde. Um eines davon angehen zu können, muss ich ein wenig über den Stern – oder die Sterne – wissen, den er umkreist.

Teilweise ist das einfach. Wie jemand letzte Woche angesprochen hat , können wir für einige Sterne einige Annäherungen machen, und ein paar Minuten und eine Berechnung auf der Rückseite des Umschlags werden mir die Antwort geben, die ich brauche. Aber es gibt andere Fälle, wo es nicht so einfach ist. Vielleicht möchte ich, dass mein Planet einen alternden roten Riesen umkreist, oder vielleicht einen massiven Stern im frühen Universum, der in Bezug auf die Metallizität nichts mit den Sternen zu tun hätte, die wir heute kennen. Die analytischen Näherungen beginnen in diesen Fällen etwas zusammenzubrechen.

Eine Problemumgehung, die ich gerne mache, ist, vorab tabellierte Gitter von Sternmodellen zu finden. Sternastrophysiker verbringen viel Zeit damit, Evolutionsspuren zu simulieren und Populationen von Sternen zu erzeugen, und sie tun dies numerisch – viel, viel, viel genauer, als ich es jemals könnte. Sie erstellen oft Ergebnisraster, die die Eigenschaften einer bestimmten Reihe von Sternen auflisten. Zum Beispiel könnte eine Gruppe Rote Zwerge studieren und sie könnten Gitter von M1V-Zwergen, M1,5V-Zwergen, M2V-Zwergen usw. erzeugen. Das bedeutet, dass ich faul sein und mir nur einen bestimmten Satz von Modellen ansehen kann, falls dies der Fall ist online gepostet. Ich kann Metallizitäten, Rotationen, Massen, Alter usw. auswählen. Wenn ein Stern mit der gewünschten Masse und dem gewünschten Alter nicht aufgeführt ist, kann ich grob zwischen Gitterpunkten interpolieren. Es'

Ich kenne ein paar Sätze von Modellen, die ich gerne verwende, und ich werde eine Antwort schreiben, die sie auflistet, aber ich würde auch gerne etwas über andere Gitter herausfinden, als eine Frage zu Ressourcen für den Weltaufbau . Welche Sätze von Gittern von Sternmodellen sind frei verfügbar? Um die Dinge etwas einzugrenzen, hier sind meine Anforderungen - ich möchte, dass so viele wie möglich erfüllt werden:

  • Sie sollten Massensterne der Hauptreihe enthalten 0,08 M ⊙ < M < 8 M ⊙ .
  • Sie sollten einige Modelle der solaren Metallizität und einige Modelle der Metallizität von Sternen der Population III enthalten.
  • Sie sollten auch Evolutionsspuren für Sterne im obigen Massenbereich durch die asymptotische Riesenzweigphase haben.
  • Simulierte Spektren wären erstaunlich, wenn möglich.
  • Sie sollten auch frei zugänglich sein – ich kann einige mit meinen akademischen Zeugnissen bekommen, aber idealerweise sollten diese für jeden zugänglich sein.

Die Berücksichtigung der Rotation wäre schön, ist aber sicherlich nicht erforderlich. Ich würde auch Gitter mit hoher Masse schätzen ( ≥ 10 M ⊙ ), Population-III-Sterne mit geringer Metallizität, aber das hat nichts mit den oben erwähnten Sternen zu tun, die ihr Leben nicht als Supernovae beenden werden.

Ist geistiges Eigentum in Ihren Kriterien wichtig? „Frei verfügbar“ unterliegt der Auslegung. Viele solcher Diagramme befinden sich hinter Paywalls und sind strengstens NICHT zum Kopieren verfügbar, aber da Diagramme und Tabellen nicht dem Urheberrecht unterliegen können, werden sie eifersüchtig bewacht.
In dem Fall, auf den Sie sich beziehen, sind die Informationen nicht für jedermann frei zugänglich und daher nicht frei verfügbar, daher würde ich es vorziehen , keine Antworten zu erhalten, die diese betreffen. Allerdings wäre ich überrascht, wenn viele Grids in diese Kategorie fallen würden, da sie für den Gebrauch gemacht sind und viele Papiere darüber, selbst wenn Paywall, wahrscheinlich in Preprint-Form auf arXiv veröffentlicht würden.
Sind Sie alt genug, um sich an 'CRC-Tabellen' zu erinnern? Sie waren größtenteils gemeinfrei und von anderen Quellen kostenlos erhältlich, aber in der Zeit vor dem Internet mussten Studenten im Grundstudium der Ingenieurwissenschaften, Physik und Naturwissenschaften das Buch kaufen, und zwar war nicht billig. Gleichzeitig war das Kopieren vor dem Computer teurer, obwohl das Buch nicht urheberrechtlich geschützt werden konnte, und die eingesparte Recherchezeit war die Kosten wert.
@JustinThymetheSecond Ich bin mir ehrlich gesagt nicht sicher, welchen Punkt Sie machen und inwiefern er für die Frage hier relevant ist.
Die Tatsache, dass die von Ihnen angeforderten Informationen vor 50 Jahren nicht so einfach verbreitet werden konnten wie heute und schon gar nicht „frei“ verfügbar waren. Dass „frei verfügbar“ heute ein radikal anderes Konzept ist als zu meiner Jugendzeit. Dieses „Worldbuilding“ und diese Science-Fiction haben sich seit den Tagen der frühen Asimov und Heinlein geändert. Es ist nur eine seitliche Beobachtung, die durch Ihre Anfrage ausgelöst wurde. Eine moderne aktualisierte Ausgabe von 'CRC Tables' hätte die von Ihnen angeforderten Informationen, da bin ich mir sicher, in einem sehr dicken Buch zusammengefasst, aber sie wurde durch das Internet überholt.

Antworten (1)

Wie versprochen, hier ist meine Antwort, die die Gitter abdeckt, die ich manchmal verwende.

Die Genfer Gitter

Diese sind außerordentlich umfangreich – sie erfüllen eigentlich alle meine Anforderungen und noch viel mehr. Lejeune & Schaerer 2001 gehen auf einige der kleinsten Details ein, aber die Modelle wurden in den letzten zwei Jahrzehnten noch mehr aktualisiert. Hier sind einige der Funktionen:

  • Sie decken das Spektrum ab 0,8 M ⊙ < M < 120 M ⊙ , und Metallizitäten von Z = 0,001 Zu Z = 0,1 , obwohl die Metallizitätsstufen nicht zu fein sind.
  • Sie beinhalten die Entwicklung vor der Hauptsequenz in einigen Gittern - normalerweise nichts, worüber ich mir Sorgen mache, aber in Nischenfällen hilfreich.
  • Sie haben einige Modelle mit hoher Masse und extrem niedriger Metallizität, die für mich im Moment wirklich nützlich sind.
  • Einige Gitter beinhalten Rotation oder Massenverlust.
  • Ja, es gibt tatsächlich einige Spektren, eine Funktion, die ich vergessen hatte!

Diese sind normalerweise meine Anlaufstelle, einfach weil sie so gründlich sind.

MESA-Isochronen und Sternspuren

MESA ist ein bekannter stellarer Evolutionscode, und eine Gruppe in Harvard (MIST) hat eine Reihe von Isochronen und Evolutionsspuren zusammengestellt. Ich bin mit diesen weniger vertraut, aber sie haben einen größeren Massenbereich als die Genfer Modelle (bis zu ∼ 300 M ⊙ , und anscheinend bis hin zu Braunen Zwergen, unterhalb der Wasserstoffverbrennungsgrenze). Ich habe festgestellt, dass sie etwas schwieriger abzufragen und zu finden sind, aber ich führe das größtenteils auf einen Mangel an Erfahrung zurück.

Merkmale:

  • Ein großer Massenbereich, wie ich oben angemerkt habe.
  • Gute Metallabdeckung.
  • Eine Online-Schnittstelle zum Interpolieren zwischen Modellen, die dem Weltenbauer unterwegs äußerst hilfreich erscheint.

Ich denke, der Interpolator sticht für mich am meisten heraus. Es ist definitiv ein praktisches Werkzeug.

Kürzlich wurde mir ein Dienst namens MESA-Web vorgestellt , der als Lehrmittel für die Sternmodellierung verwendet wird. Tatsächlich wird MESA auf dem Cluster eines anderen ausgeführt. Es dauert einige Zeit, bis der Code ausgeführt wird; Der Code selbst läuft maximal vier Stunden, aber die Warteschlange ist nicht kurz, also bereiten Sie sich auf mögliche Wartezeiten von etwa einem Tag vor. Es ist für Bildungszwecke konzipiert, und die Etikette besteht darin, nur 1-2 Läufe gleichzeitig anzufordern, aber es kann praktisch sein, wenn Sie sehen möchten, wie sich ein bestimmter Stern entwickelt - zumindest in den frühen Stadien seines Lebens; Mein M = 0,1 M ⊙ Roter Zwerg hat sich nur durch entwickelt ∼ 1 Million Jahre in vier Stunden. Ich würde MESA-Web empfehlen, wenn Sie einen Vorgeschmack auf die Möglichkeiten von MESA bekommen möchten.

Dartmouth Stellar Evolution Database

Ich habe erst vor kurzem angefangen, damit herumzuspielen, daher kann ich nicht viel darüber sagen, aber es scheint einen anständigen Satz von Isochronen zu haben und deckt eine breite Palette von photometrischen Systemen ab (einschließlich Gaia), was ein Vorteil gegenüber sein könnte Genf und MIST. Es gibt auch einige Fortran-Codes, die eine Interpolation in Helligkeit und Metallizität ermöglichen.

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