Svetlost zvezd. Razredi svetilnosti zvezd

Značilnosti nebesnih teles so lahko zelo zmedene. Le zvezde imajo vidne, absolutne svetilnosti, svetilnost in druge parametre. Poskusili bomo razumeti slednje. Kakšna je svetlost zvezd? Ima kaj skupnega z njihovo vidnostjo na nočnem nebu? Kakšna je svetloba Sonca?

Narava zvezd

Zvezde so zelo masivni kozmični telesi, ki oddajajo svetlobo. Nastanejo iz plinov in prahu kot posledica gravitacijske kompresije. Znotraj zvezde je gosto jedro, v katerem se pojavijo jedrske reakcije. Prav tako prispevajo k sijam zvezd. Glavne značilnosti svetilk so spekter, velikost, sijaj, svetilnost, notranja struktura. Vsi ti parametri so odvisni od mase določene zvezde in njegove kemične sestave.

Glavni "oblikovalci" teh nebesnih teles so helij in vodik. V manjši količini, ki je relativna z njimi, lahko vsebujejo ogljik, kisik in kovine (mangan, silicij, železo). Največja količina vodika in helija pri mladih zvezdah, sčasoma se zmanjšajo njihovi deleži in dajo drugi elementi.

V notranjih regijah zvezde je situacija zelo "vroča". Temperatura v njih doseže več milijonov kelvinov. Tu so stalne reakcije, v katerih se vodik pretvori v helij. Na površini je temperatura veliko nižja in doseže le nekaj tisoč Kelvinov.

Kakšna je svetlost zvezd?

Termonuklearne reakcije v zvezde spremljajo izpusti energije. Svetlost se imenuje tudi fizična količina, ki odraža, koliko energije nebeško telo proizvaja v določenem času.

Pogosto je zmeden z drugimi parametri, na primer s svetlostjo zvezd na nočnem nebu. Vendar pa je svetlost ali navidezna magnituda približna značilnost, ki se nikakor ne meri. V veliki meri je povezana z oddaljenostjo svetlobe z Zemlje in opisuje samo, kako dobro je zvezda vidna na nebu. Manjša je vrednost te vrednosti, večja je njegova navidezna svetlost.

Za razliko od tega je svetilnost zvezd objektivni parameter. Ni odvisno od tega, kje je opazovalec. To je značilnost zvezde, ki določa njegovo energijsko zmogljivost. Lahko se spremeni v različnih obdobjih evolucije nebesnega telesa.

Približno svetilnosti, vendar ni identična, je absolutna zvezdna magnituda. Označuje svetlost svetlobe, ki je vidna opazovalcu na razdalji 10 parsecov ali 32,62 svetlobnih let. Običajno se uporablja za izračun svetilnosti zvezd.

Določanje svetilnosti

Količina energije, ki jo sprošča nebesno telo, se določi v vatih (vatih), džulih na sekundo (J / s) ali v ergih na sekundo (erg / s). Obstaja več načinov za iskanje zahtevanega parametra.

To je enostavno izračunati po formuli L = 0,4 (Ma -M), če poznamo absolutno vrednost zahtevane zvezde. Tako latinska črka L označuje svetilnost, črka M je absolutna zvezdna magnituda, Ma je ​​absolutna svetloba Sonca (4,83 Ma).

Drug način vključuje veliko znanja o svetilu. Če poznamo polmer (R) in temperaturo (T_ef ) njegove površine, potem lahko svetilnost določimo s formulo L = 4pR²sT⁴_ef. Latinski je v tem primeru stabilna fizična količina - konstanta Stefan-Boltzmann.

Svetilnost našega Sonca je 3.839 x 10²⁶ Watts. Zaradi preprostosti in jasnosti znanstveniki ponavadi primerjajo svetlobo kozmičnega telesa z natančno to velikostjo. Torej, obstajajo predmeti na tisoče ali milijone krat šibkejši ali močnejši od Sonca.

Razredi svetilnosti zvezd

Za primerjavo zvezd med sabo astrofiziki uporabljajo različne klasifikacije. Razdeljeni so po spektrih, velikostih, temperaturah itd. Ampak pogosteje, za popolnejšo sliko, se hkrati uporabijo več lastnosti.

Obstaja osrednja klasifikacija Harvarda, ki temelji na spektrih, ki oddajajo svetlobo. Uporablja latinske črke, od katerih vsak ustreza določeni barvi sevanja (O-modra, B-bela-modra, A-bela itd.).

Zvezde istega spektra imajo lahko različne svetilnosti. Zato so znanstveniki razvili klasifikacijo Yerkesa, ki upošteva ta parameter. Razdeli jih glede na svetlobo, ki temelji na absolutni velikosti. V tem primeru vsaka vrsta zvezde ne pripisuje le črk spektra, temveč tudi število, ki je odgovorna za svetilnost. Torej, dodelite:

• hiper-giganti (0);
• najsvetlejša supergianta (Ia +);
• svetle supergienti (la);
• normalne supergiente (Ib);
• svetli velikani (II);
• normalni velikani (III);
• podiganti (IV);
• palčke glavnega zaporedja (V);
• pod-palčki (VI);
• bele palčke (VII);

Višja svetilnost je nižja vrednost absolutne vrednosti. Pri velikani in supergiantih je označen z znakom minus.

Razmerje med absolutno velikostjo, temperaturo, spektrom in svetlostjo zvezd je prikazano v diagramu Hertzsprung-Russell. Sprejet je bil leta 1910. Diagram združuje klasifikacijo Harvarda in Yerkesa ter omogoča celovito obravnavo in razvrstitev svetilk.

Razlika v svetilnosti

Parametri zvezd so močno povezani. Svetlost vpliva na temperaturo zvezde in njeno maso. Veliko so odvisne od kemijske sestave svetlobe. Masa zvezde postane večja, manj težka sestavina v njej (težja od vodika in helija).

Največjo maso imajo hiper-giganti in različni supergienti. So najmočnejše in najsvetlejše zvezde v vesolju, hkrati pa tudi najredkejše. Škrati imajo, nasprotno, majhno maso in svetlobo, vendar tvorijo okrog 90% vseh zvezd.

Največja zvezda, ki je zdaj znana, je modra hiperzigentna R136a1. Njegova svetilnost presega sončno za 8,7 milijona krat. Spremenljiva zvezda v ozvezdju Cygnus (P Cygnus) je 630.000 krat večja od svetlobe kot Sonce in S zlate ribe presega ta parameter za 500.000 krat. Ena od najmanjših znanih zvezd 2MASS J0523-1403 ima svetilnost 0,00126 od sončne energije.