Az izokronok ( más görög szóból ἴσος – „egyenlő” és χρόνος – „idő”) a csillagászatban a Hertzsprung-Russell diagram elméleti görbéi, amelyek az azonos korú és kémiai összetételű, de eltérő tömegű csillagok helyzetét kötik össze. A megfigyelt Hertzsprung-Russell diagramokon például a csillaghalmazok esetében a csillagok általában bizonyos izokrónok mentén sorakoznak fel. A csillaghalmazok izokrónjai a halmazparaméterek, például az életkor és a fémesség meghatározására használhatók .
A Hertzsprung-Russell diagram a csillagokat fényességük és hőmérsékletük vagy megfelelőik, például abszolút magnitúdó és színindex alapján jelöli [1] [2] .
A csillagpopuláció evolúciós szempontból legegyszerűbb modellje azt feltételezi, hogy a benne lévő csillagok egy időben keletkeztek ugyanabból az anyagból, és csak tömegben különböznek egymástól. Mivel a különböző tömegű csillagok különböző sebességgel fejlődnek, akkor ugyanabban a korban különböző evolúciós stádiumban lesznek, és a Hertzsprung-Russell diagramon a görbe mentén sorakoznak fel, amelyet görögül izokrónnak neveznek . ισο - "egyenlő" és χρονος - "idő" [3] [4] . Ez a modell egyszerűsége ellenére jól leírja a csillaghalmazokat : az ezekre vonatkozó diagramokon legtöbbször kiderül, hogy a csillagok izokronok mentén helyezkednek el [5] .
Az izokron egyes részeit a benne elhelyezkedő csillagok evolúciós szakasza szerint nevezik el. Minél nagyobb tömegű egy csillag, annál gyorsabban fejlődik, és általában annál fényesebb is [6] . Így a felső részükben az izokrónok eltérnek a fősortól , míg alsó részükön egybeesnek azzal. Fordulópontnak nevezzük azt a helyet, ahol a fő sorozat véget ér és belép a fejlődés későbbi szakaszainak tartományába . Szigorúbban a fordulópont az a hely, ahol az izokrón függőlegesen elhalad [7] [8] . Ebben az esetben a fiatal korú izokrónoknál észrevehető az alsó rész eltérése a fősorozattól: ez annak a ténynek köszönhető, hogy a fiatal, kis tömegű csillagoknak még nincs idejük elérni a fősorozatot [9] [ 10] .
Minél régebbi az izokrón, annál alacsonyabb és jobbra van a fordulópontja, mivel idővel egyre kisebb tömegű csillagoknak van idejük elhagyni a fő sorozatot. Ugyanebben a korban a különböző fémességű csillagpopulációk izokrónjai is másképp néznek ki: magasabb fémességeknél az izokronok teljesen jobbra és lefelé tolódnak el [11] [12] .
Időskori izokrónok: 8-19 milliárd év
10 milliárd éves izokrón különböző fémességgel : −4-től 0-ig, balról jobbra
Különböző tömegű protocsillagok evolúciós nyomai a fő sorozatba való belépés előtt (kék) és izokrónáik (különböző színekkel jelölve)
A megfigyelt Hertzsprung-Russell diagram elemzése például egy csillaghalmazra és annak elméletileg számított izokrónokkal való összehasonlítása lehetővé teszi annak korának és fémességének , valamint a hozzá való távolságának meghatározását [13] .
Az izokrón bizonyos paraméterekkel történő kiszámításához ki kell választani a csillagok kezdeti kémiai összetételét. Például, ha egy bizonyos halmaz csillagait modellezzük , akkor a nehéz elemek mennyisége a megfelelő elemek spektrumvonalainak intenzitásából határozható meg. Különböző tömegű csillagok modelljeinél ki lehet számítani helyzetüket a kezdeti fősorozaton , majd a csillagszerkezeti egyenleteket megoldva meghatározhatjuk a modell paramétereit bármely korhoz. Az egyes csillagmodellek fényességét és színét Hertzsprung-Russell diagramon ábrázolva megkaphatjuk a kívánt korú izokrónját. Ha az izokrón kora és a modellben szereplő kémiai összetétel megfelel a csillaghalmaz korának és kémiai összetételének, és maguk a csillagok fizikai modelljei megfelelőek, akkor az izokrón közel lesz a csillaghalmazban megfigyelt csillagok eloszlásához. klaszter a diagramon. Így az izokronok valós megfigyelésekkel való összehasonlítása lehetővé teszi annak ellenőrzését is, hogy a modellek mennyire írják le jól a csillagok fizikai paramétereit [14] .