Μεταλλικότητα

Στην αστρονομία, η παρουσία λοιπών στοιχείων εκτός από υδρογόνο και ήλιο (He) λέγεται μεταλλικότητα. Καθώς το μεγαλύτερο τμήμα του σύμπαντος θεωρείται ότι αποτελείται από υδρογόνο και ήλιο, για τους αστρονόμους η έννοια μεταλλικότητα συμπεριλαμβάνει όλα τα υπόλοιπα στοιχεία ακόμα και αυτά που χημικά δεν προσδιορίζονται σαν μέταλλα.

Σε απομονωμένα αστρικά συστήματα, όπως μερικοί γαλαξίες νάνοι, η διαφορά μεταλλικότητας μεταξύ των αστέρων χρησιμοποιείται ως κοσμικό ρολόι, καθώς το άστρο με την πιο χαμηλή μεταλλικότητα είναι αυτό που δημιουργήθηκε πρώτο.

Υπολογισμοί

Σε πολλές περιπτώσεις, επειδή δεν μπορούν να μετρηθούν από τα φάσματα οι αφθονίες όλων των μετάλλων, υπολογίζεται μόνο αυτή του σιδήρου (Fe). Έτσι η μεταλλικότητα υπολογίζεται συνήθως με τη διαφορά του λογαριθμικού ποσοστού του σιδήρου προς το υδρογόνο από το αντίστοιχο λογαριθμικό ποσοστό του Ήλιου. Η μεταλλικότητα του Ηλίου είναι περίπου 1.8% της μάζας του. Για τα υπόλοιπα σώματα υπολογίζεται ως εξής:

$[\mathrm{Fe}/\mathrm{H}] = \log_{10}{\left(\frac{N_{\mathrm{Fe}}}{N_{\mathrm{H}}}\right)_{star}} - \log_{10}{\left(\frac{N_{\mathrm{Fe}}}{N_{\mathrm{H}}}\right)_{sun}}$

όπου $N_{\mathrm{Fe}}$ και $N_{\mathrm{H}}$ είναι οι αριθμοί των ατόμων σιδήρου και υδρογόνου ανά μονάδα όγκου για το κάθε αστέρι. Σε αυτή τη κλίμακα ο Ήλιος έχει μεταλλικότητα [Fe/H]=0 dex, ενώ ένα αστέρι με 10 φορές χαμηλότερη μεταλλικότητα θα έχει [Fe/H]=-1.0 dex.