Svjetlost zvijezda. Razredi 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? Kakva 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 je 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, pomažući 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 samo nekoliko tisuća Kelvina.

Koja je svjetlost zvijezda?

Termonuklearne reakcije unutar zvijezda popraćene su energijama. 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 osobina koja se ni na koji način ne mjeri. Uglavnom je povezan s udaljenosti svjetlosti s Zemlje i opisuje samo kako je zvijezda vidljiva na nebu. Što je vrijednost ove vrijednosti manja, to je veća njegova vidljiva svjetlina.

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

Približna svjetlosti, ali ne i identičnom, apsolutna je 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 (watts), joules u sekundi (J / s) ili u ergs u sekundi (erg / s). Postoji nekoliko načina za pronalaženje 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 ) njegove površine, tada se svjetlina može odrediti formulom L = 4pR²ST⁴_ef. Latinski u ovom slučaju znači stabilnu fizičku količinu - Stefan-Boltzmannova konstanta.

Svjetlost našeg Sunca je 3.839 x 10²⁶ Watts. Radi jednostavnosti i jasnoće, znanstvenici obično uspoređuju svjetlost kozmičkog tijela s upravo tom veličinom. Dakle, postoje objekti tisuće ili milijun puta slabiji ili moćniji 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 koja se temelji na spektrima koji emitiraju svjetla. Koristi latinske slova, od kojih svaka odgovara određenoj boji zračenja (O-plavo, B-bijelo-plavo, A-bijelo, 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 svjetlost. Dakle, dodijelite:

• hiper-divovi (0);
• najsvjetliji supergianti (Ia +);
• svijetle supergiante (la);
• normalni supergianti (Ib);
• svijetli divovi (II);
• normalni divovi (III);
• pod-divovi (IV);
• patuljci glavne sekvence (V);
• pod-patuljci (VI);
• bijeli patuljci (VII);

Što je viša svjetlina, 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 bolje liječe i klasificiraju.

Razlika u svjetlini

Parametri zvijezda snažno su međusobno povezani. Na svjetlost utječu temperatura zvijezde i njezina masa. 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.

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