Характеризирането на небесните тела може да бъде много объркващо. Само звездите имат видима, абсолютна величина, осветеност и други параметри. Ще се опитаме да се справим с последното. Каква е светимостта на звездите? Има ли нещо общо с тяхната видимост в нощното небе? Каква е светимостта на Слънцето?
Природа на звездите
Звездите са много масивни космически тела, които излъчват светлина. Те се образуват от газове и прах, в резултат на гравитационно компресиране. Вътре в звездите има плътно ядро, в което протичат ядрени реакции. Те карат звездите да блестят. Основните характеристики на осветителните тела са спектър, размер, блясък, осветеност, вътрешна структура. Всички тези параметри зависят от масата на конкретна звезда и нейния химичен състав.
Основните "конструктори" на тези небесни тела са хелият и водородът. В по-малко количество спрямо тях могат да се съдържат въглерод, кислород и метали (манган, силиций, желязо). Младите звезди имат най-голямо количество водород и хелий, с времето техните пропорции намаляват, отстъпвайки място на други елементи.
Уаувътрешните области на звездата, околната среда е много "гореща". Температурата в тях достига няколко милиона келвина. Има непрекъснати реакции, при които водородът се превръща в хелий. На повърхността температурата е много по-ниска и достига само няколко хиляди келвина.
Каква е яркостта на звездите?
Реакциите на синтез вътре в звездите са придружени от освобождаване на енергия. Светлинността се нарича още физическа величина, която отразява точно колко енергия произвежда небесното тяло за определено време.
Често се бърка с други параметри, като яркостта на звездите в нощното небе. Въпреки това, яркостта или видимата стойност е приблизителна характеристика, която не се измерва по никакъв начин. Той е свързан до голяма степен с разстоянието на светилото от Земята и описва само колко добре се вижда звездата на небето. Колкото по-малък е броят на тази стойност, толкова по-голяма е видимата й яркост.
За разлика от него, светимостта на звездите е обективен параметър. Не зависи къде се намира наблюдателят. Това е характеристика на звезда, която определя нейната енергийна сила. Може да се променя в различни периоди от еволюцията на небесното тяло.
Приблизителна до осветеността, но не идентична, е абсолютната величина. Той обозначава яркостта на звездата, видима за наблюдател на разстояние от 10 парсека или 32,62 светлинни години. Обикновено се използва за изчисляване на яркостта на звездите.
Определяне на осветеността
Количеството енергия, което небесното тяло излъчва, се определя във ватове (W), джаули в секунда(J/s) или в ергове в секунда (erg/s). Има няколко начина да намерите необходимия параметър.
Може да се изчисли лесно по формулата L=0, 4(Ma -M), ако знаете абсолютната стойност на желаната звезда. И така, латинската буква L означава светимост, буквата M е абсолютната величина, а Ma е абсолютната величина на Слънцето (4,83 Ma).
Друг начин включва повече знания за светилото. Ако знаем радиуса (R) и температурата (Tef) на нейната повърхност, тогава осветеността може да се определи по формулата L=4pR 2sT4ef. Латинското s в този случай означава стабилна физическа величина - константата на Стефан-Болцман.
Осветеността на нашето слънце е 3,839 x 1026 вата. За простота и яснота учените обикновено сравняват яркостта на космическо тяло с тази стойност. И така, има обекти хиляди или милиони пъти по-слаби или по-мощни от Слънцето.
класове по звездна яркост
За да сравняват звездите една с друга, астрофизиците използват различни класификации. Те са разделени според спектри, размери, температури и т.н. Но най-често за по-пълна картина се използват няколко характеристики наведнъж.
Има централна класификация на Харвард, базирана на спектрите, излъчвани от светилата. Използва латински букви, всяка от които съответства на определен цвят на излъчване (O-син, B - бяло-син, A - бял и т.н.).
Звездите от един и същи спектър могат да имат различниосветеност. Ето защо учените са разработили класификацията на Yerk, която също отчита този параметър. Тя ги разделя по яркост, въз основа на абсолютната им величина. В същото време на всеки тип звезда се приписват не само буквите на спектъра, но и числата, отговорни за яркостта. И така, разпределете:
- хипергиганти (0);
- най-ярките супергиганти (Ia+);
- ярки супергиганти (Ia);
- нормални супергиганти (Ib);
- ярки гиганти (II);
- нормални гиганти (III);
- субгиганти (IV);
- джуджета от главната последователност (V);
- подджуджета (VI);
- бели джуджета (VII);
Колкото по-голяма е осветеността, толкова по-малка е стойността на абсолютната стойност. За гиганти и супергиганти се обозначава със знак минус.
Връзката между абсолютната стойност, температурата, спектъра, яркостта на звездите е показана от диаграмата на Херцшпрунг-Ръсел. Приет е през 1910 г. Диаграмата комбинира класификациите от Харвард и Йорк и ви позволява да разгледате и класифицирате осветителните тела по-цялостно.
Разлика в осветеността
Параметрите на звездите са силно свързани помежду си. Светимостта се влияе от температурата на звездата и нейната маса. И те до голяма степен зависят от химическия състав на звездата. Масата на звездата става по-голяма, колкото по-малко тежки елементи съдържа (по-тежки от водорода и хелия).
Хипергигантите и различните свръхгиганти имат най-големи маси. Те са най-мощните и най-ярките звезди във Вселената, но в същото време са най-редките. Джуджетата, напротив, имат малка маса ияркост, но съставляват около 90% от всички звезди.
Най-масивната известна звезда в момента е синият хипергигант R136a1. Светенето му надвишава слънчевата с 8,7 милиона пъти. Променлива звезда в съзвездието Лебед (P Cygnus) превъзхожда Слънцето по яркост с 630 000 пъти, а S Doradus надвишава този параметър с 500 000 пъти. Една от най-малките известни звезди, 2MASS J0523-1403, има яркост от 0,00126 от Слънцето.
