Svjetlost zvijezda. Klase svjetlosti zvijezda

Karakteristike nebeskih tijela mogu biti vrlo zbunjujuće. Samo zvijezde imaju vidljivu, apsolutnu veličinu, svjetlinu i druge parametre. Pokušat ćemo razumjeti potonje. Koja je svjetlost zvijezda? Ima li nešto zajedničko s njihovom vidljivosti na noćnom nebu? Koja je svjetlost Sunca?

Priroda zvijezda

Zvijezde su vrlo masivna kozmička tijela koja emitiraju svjetlost. Oni su formirani od plinova i prašine, kao rezultat gravitacijske kompresije. Unutar zvijezda nalazi se gusta jezgra u kojoj nastaju nuklearne reakcije. Oni također doprinose sjaju zvijezda. Glavne značajke svjetiljki su spektar, veličina, sjaj, svjetlost, unutarnja struktura. Svi ovi parametri ovise o masi određene zvijezde i njegovog kemijskog sastava.

Glavni "dizajneri" tih nebeskih tijela su helij i vodik. U manjoj količini u odnosu na njih mogu se sadržavati ugljik, kisik i metali (mangan, silikon, željezo). Najveća količina vodika i helija u mladim zvijezdama, s vremenom se njihov omjer smanjuje, ostavljajući mjesta drugim elementima.

U unutrašnjim regijama zvijezde, situacija je vrlo "vruća". Temperatura u njima doseže nekoliko milijuna kelvina. Ovdje postoje kontinuirane reakcije u kojima se vodik pretvara u helij. Na površini temperatura je znatno niža i doseže tek nekoliko tisuća Kelvina.

Koja je svjetlost zvijezda?

Termonuklearne reakcije unutar zvijezda popraćene su oslobađanjem energije. Svjetlost se također naziva fizička veličina koja odražava koliko energije nebesko tijelo proizvodi u određenom vremenu.

Često se zbunjuje s drugim parametrima, na primjer, s osvjetljenjem zvijezda na noćnom nebu. Međutim, svjetlina ili prividna veličina su približna svojstva koja se ni na koji način ne mjere. Uglavnom je povezan s udaljenosti svjetiljke sa Zemlje i opisuje samo kako je zvijezda vidljiva na nebu. Što je manja vrijednost ove vrijednosti, veća je njegova vidljiva svjetlina.

Za razliku od nje, svjetlost zvijezda je objektivni parametar. Ne ovisi o tome gdje je promatrač. Ovo je karakteristika zvijezde koja određuje njezin energetski kapacitet. Može se promijeniti u različitim razdobljima evolucije nebeskih tijela.

Približna svjetlini, ali ne i identičnoj, je apsolutna zvjezdana veličina. Označava svjetlinu svjetlosti, vidljivu promatraču na udaljenosti od 10 parseka ili 32,62 svjetlosnih godina. Obično se koristi za izračunavanje svjetlosti zvijezda.

Određivanje svjetline

Količina energije koju oslobađa nebesko tijelo određuje se u wima (w), joules u sekundi (J / s) ili u ergs u sekundi (erg / s). Postoji nekoliko načina pronalaženja potrebnog parametra.

Lako je izračunati pomoću formule L = 0,4 (Ma-M), ako znamo apsolutnu vrijednost tražene zvijezde. Tako latino slovo L označava svjetlinu, slovo M je apsolutna zvjezdana veličina, a Ma je apsolutna veličina Sunca (4,83 Ma).

Drugi način uključuje puno znanja o svjetiljki. Ako znamo polumjer (R) i temperaturu (T _ef ) Na svojoj površini, tada se svjetlina može odrediti formulom L = 4pR2 sT4 _ef . Latinski u ovom slučaju znači stabilnu fizičku količinu - Stefan-Boltzmannova konstanta.

Svjetlost našeg Sunca je 3.839 x 10 ²⁶ W. Za jednostavnost i jasnoću, znanstvenici obično uspoređuju svjetlost kozmičkog tijela s upravo tom veličinom. Dakle, postoje stvari u tisućama ili milijunima puta slabijima ili moćnijima od Sunca.

Razredi svjetlosti zvijezda

Za usporedbu zvijezda među sobom, astrofizika koristi različite klasifikacije. Podijeljeni su prema spektru, veličinama, temperaturama itd. No češće, za potpuniju sliku, koristi se nekoliko značajki odjednom.

Postoji središnja klasifikacija Harvarda temeljena na spektrima koji emitiraju svjetlost. Koristi latinske slova, od kojih svaka odgovara određenoj boji zračenja (O-plava, B-bijelo-plava, A-bijela, itd.).

Zvijezde istog spektra mogu imati različite svjetlosti. Stoga su znanstvenici razvili klasifikaciju Yerkes, koja uzima u obzir ovaj parametar. Podijeli ih je prema svjetlini, temeljenoj na apsolutnoj veličini. U ovom slučaju, svaka vrsta zvijezde pripisuje se ne samo slovima spektra, već i brojevima odgovornim za osvjetljenje. Dakle, razlikuju:

• Hyper-divovi (0);
• Najsjajniji supergianti (Ia +);
• Svijetle supergiante (Ia);
• Normalni supergianti (Ib);
• Svijetli divovi (II);
• Normalni divovi (III);
• Sub-divovi (IV);
• Patuljci glavne sekvence (V);
• Sub-patuljci (VI);
• Bijeli patuljci (VII);

Što je veća svjetlost, to je niža vrijednost apsolutne vrijednosti. U divovima i supergiantima označava se minus znak.

Odnos između apsolutne veličine, temperature, spektra i svjetlosti zvijezda prikazan je pomoću Hertzsprung-Russell dijagrama. Usvojena je 1910. godine. Dijagram kombinira klasifikaciju Harvard i Yerkes i omogućuje da se svjetiljke liječe i klasificiraju holističkijom.

Razlika u svjetlini

Parametri zvijezda snažno su međusobno povezani. Svjetlost je pod utjecajem temperature zvijezde i njegove mase. I mnogo ovise o kemijskom sastavu svjetlosti. Masa zvijezde postaje veći, manje teški elementi u njemu (teži od vodika i helija).

Najveću masu posjeduju hiper-divovi i razni supergianti. Oni su najmoćnija i najsjajnija zvijezda u svemiru, ali istodobno i najrjeđih. Patuljci, naprotiv, imaju malu masu i svjetlost, ali čine oko 90% svih zvijezda.

Najmasovitija zvijezda koja je sada poznata je plava hipogenija R136a1. Njegova svjetlost nadmašuje sunčanu energiju za 8,7 milijuna puta. Varijabilna zvijezda u konstelaciji Cygnus (P Cygnus) je 630.000 puta svjetlija od Sunca, a S zlatne ribe premašuje ovaj parametar za 500.000 puta. Jedna od najmanjih poznatih zvijezda 2MASS J0523-1403 ima svjetlinu od 0.00126 od solarnog.