Dacă privești cu atenție cerul nopții, este ușor de observat că stelele care ne privesc diferă în culoare. Albăstrui, alb, roșu, strălucesc uniform sau pâlpâie ca o ghirlandă de brad. Într-un telescop, diferențele de culoare devin mai evidente. Motivul acestei diversități constă în temperatura fotosferei. Și, contrar unei presupuneri logice, cele mai tari nu sunt roșii, ci stelele albastre, alb-albastre și albe. Dar pe primul loc.
Clasificare spectrală
Stelele sunt uriașe bile fierbinți de gaz. Modul în care le vedem de pe Pământ depinde de mulți parametri. De exemplu, stelele nu sclipesc de fapt. Este foarte ușor să te convingi de asta: este suficient să-ți amintești Soarele. Efectul de pâlpâire apare datorită faptului că lumina care vine de la corpurile cosmice către noi învinge mediul interstelar, plin de praf și gaz. Un alt lucru este culoarea. Este o consecință a încălzirii cochiliilor (în special a fotosferei) la anumite temperaturi. Culoarea adevărată poate diferi de cea vizibilă, dar diferența este de obicei mică.
Astăzi, clasificarea spectrală Harvard a stelelor este folosită în întreaga lume. Se întâmplă să fietemperatura și se bazează pe forma și intensitatea relativă a liniilor spectrului. Fiecare clasă corespunde stelelor de o anumită culoare. Clasificarea a fost elaborată la Observatorul Harvard în 1890-1924.
Un englez ras a mestecat curmale ca morcovi
Există șapte clase spectrale principale: O-B-A-F-G-K-M. Această secvență reflectă o scădere treptată a temperaturii (de la O la M). Pentru a-l aminti, există formule mnemonice speciale. În rusă, una dintre ele sună așa: „One Shaved Englishman Chewed Curmales Like Carrots”. La aceste clase se adaugă încă două. Literele C și S indică corpuri de iluminat reci cu benzi de oxid metalic în spectru. Să aruncăm o privire mai atentă la clasele de vedete:
- Clasa O este caracterizată de cea mai ridicată temperatură a suprafeței (de la 30 la 60 mii Kelvin). Stelele de acest tip depășesc Soarele în masă cu 60, iar în rază - de 15 ori. Culoarea lor vizibilă este albastru. În ceea ce privește luminozitatea, ele sunt în fața stelei noastre de peste un milion de ori. Steaua albastră HD93129A, aparținând acestei clase, este caracterizată de unul dintre cei mai înalți indici de luminozitate dintre corpurile cosmice cunoscute. Conform acestui indicator, este în fața Soarelui de 5 milioane de ori. Steaua albastră este situată la o distanță de 7,5 mii de ani lumină de noi.
- Clasa B are o temperatură de 10-30 mii Kelvin, o masă de 18 ori mai mare decât cea a Soarelui. Acestea sunt stele alb-albastre și albe. Raza lor este de 7 ori mai mare decât cea a Soarelui.
- Clasa A se caracterizează printr-o temperatură de 7,5-10 mii Kelvin,raza și masa depășind de 2,1 și, respectiv, de 3,1 ori parametrii similari ai Soarelui. Acestea sunt stele albe.
- Clasa F: temperatură 6000-7500 K. Masa mai mare decât soarele de 1,7 ori, raza - de 1,3. De pe Pământ, astfel de stele arată și ele albe, culoarea lor adevărată este alb-gălbui.
- Clasa G: temperatură 5-6 mii Kelvin. Soarele aparține acestei clase. Culoarea aparentă și adevărată a unor astfel de stele este galbenă.
- Clasa K: temperatura 3500-5000 K. Raza și masa sunt mai mici decât solare, sunt 0,9 și 0,8 din parametrii corespunzători ai stelei. Văzute de pe Pământ, culoarea acestor stele este portocaliu-gălbui.
- Clasa M: temperatură 2-3,5 mii Kelvin. Masa și raza - 0,3 și 0,4 de la parametri similari ai Soarelui. De la suprafața planetei noastre, arată roșu-portocaliu. Beta Andromedae și Alpha Chanterelles aparțin clasei M. Steaua roșie strălucitoare cunoscută pentru mulți este Betelgeuse (Alpha Orionis). Cel mai bine este să-l cauți pe cer iarna. Steaua roșie este situată deasupra și ușor la stânga centurii lui Orion.
Fiecare clasă este împărțită în subclase de la 0 la 9, adică de la cea mai tare la cea mai rece. Numărul de stele indică apartenența la un anumit tip spectral și gradul de încălzire al fotosferei în comparație cu alte corpuri de iluminat din grup. De exemplu, Soarele aparține clasei G2.
Albi vizuali
Astfel, clasele de stele de la B la F pot arăta albe de pe Pământ. Și numai obiectele aparținând tipului A au de fapt această colorare. Deci, steaua Saif (constelația Orion) și Algol (beta Perseus) unui observator care nu este înarmat cu un telescop i se va păreaalb. Ele aparțin clasei spectrale B. Culoarea lor adevărată este albastru-alb. Albe apar și Mythrax și Procyon, cele mai strălucitoare stele din desenele cerești ale lui Perseus și Canis Minor. Cu toate acestea, adevărata lor culoare este mai aproape de galben (gradul F).
De ce stelele sunt albe pentru un observator pământesc? Culoarea este distorsionată din cauza distanței mari care separă planeta noastră de obiecte similare, precum și a norilor voluminosi de praf și gaz, des întâlniți în spațiu.
Clasa A
Stelele albe se caracterizează printr-o temperatură nu atât de ridicată ca reprezentanții claselor O și B. Fotosfera lor se încălzește până la 7,5-10 mii Kelvin. Stelele din clasa spectrală A sunt mult mai mari decât Soarele. Luminozitatea lor este, de asemenea, mai mare - de aproximativ 80 de ori.
În spectrele stelelor A, liniile de hidrogen din seria Balmer sunt puternic pronunțate. Liniile altor elemente sunt vizibil mai slabe, dar devin mai semnificative pe măsură ce treceți de la subclasa A0 la A9. Giganții și supergiganții aparținând clasei spectrale A se caracterizează prin linii de hidrogen puțin mai puțin pronunțate decât stelele din secvența principală. În cazul acestor corpuri de iluminat, liniile de metale grele devin mai vizibile.
Există multe stele deosebite aparținând clasei spectrale A. Acest termen se referă la corpurile de iluminat care au caracteristici vizibile în spectru și parametri fizici, ceea ce face dificilă clasificarea acestora. De exemplu, stelele destul de rare de tipul Bootes lambda se caracterizează printr-o lipsă de metale grele și o rotație foarte lentă. Luminatele deosebite includ și pitice albe.
Clasa A aparține unor astfel de obiecte luminoase ale nopțiirai, ca Sirius, Mencalinan, Alioth, Castor și alții. Haideți să-i cunoaștem mai bine.
Alpha Canis Major
Sirius este cea mai strălucitoare, deși nu cea mai apropiată, stea de pe cer. Distanța până la acesta este de 8,6 ani lumină. Pentru un observator pământesc, pare atât de strălucitor pentru că are o dimensiune impresionantă și totuși nu este la fel de îndepărtat ca multe alte obiecte mari și strălucitoare. Cea mai apropiată stea de Soare este Alpha Centauri. Sirius este pe locul cinci pe această listă.
Aparține constelației Canis Major și este un sistem din două componente. Sirius A și Sirius B sunt separate de 20 de unități astronomice și se rotesc cu o perioadă de puțin sub 50 de ani. Prima componentă a sistemului, o stea de secvență principală, aparține clasei spectrale A1. Masa sa este de două ori mai mare decât a soarelui, iar raza sa este de 1,7 ori. El este cel care poate fi observat cu ochiul liber de pe Pământ.
A doua componentă a sistemului este o pitică albă. Steaua Sirius B este aproape egală cu masa luminii noastre, ceea ce nu este tipic pentru astfel de obiecte. De obicei, piticele albe sunt caracterizate de o masă de 0,6-0,7 mase solare. În același timp, dimensiunile lui Sirius B sunt apropiate de cele ale pământului. Se presupune că stadiul de pitică albă a început pentru această stea acum aproximativ 120 de milioane de ani. Când Sirius B a fost localizat pe secvența principală, era probabil un luminar cu o masă de 5 mase solare și aparținea tipului spectral B.
Sirius A, potrivit oamenilor de știință, va trece la următoarea etapă de evoluție în aproximativ 660 de milioane de ani. Apoise va transforma într-o gigantă roșie, iar puțin mai târziu - într-o pitică albă, ca tovarășul său.
Alpha Eagle
La fel ca Sirius, multe stele albe, ale căror nume sunt date mai jos, sunt binecunoscute nu numai oamenilor pasionați de astronomie datorită strălucirii și menționării frecvente în paginile literaturii științifico-fantastice. Altair este unul dintre acei luminari. Alpha Eagle se găsește, de exemplu, în Ursula le Guin și Steven King. Pe cerul nopții, această stea este clar vizibilă datorită luminozității și a proximității relativ apropiate. Distanța dintre Soare și Altair este de 16,8 ani lumină. Dintre stelele din clasa spectrală A, doar Sirius este mai aproape de noi.
Altair este de 1,8 ori mai masiv decât Soarele. Caracteristica sa este o rotație foarte rapidă. Steaua face o rotație în jurul axei sale în mai puțin de nouă ore. Viteza de rotație în apropierea ecuatorului este de 286 km/s. Drept urmare, „agilul” Altair va fi aplatizat de poli. În plus, datorită formei eliptice, temperatura și luminozitatea stelei scad de la poli la ecuator. Acest efect se numește „întunecare gravitațională”.
O altă caracteristică a Altair este că strălucirea sa se schimbă în timp. Se referă la variabile de tip Shield delta.
Alpha Lyra
Vega este cea mai studiată stea după Soare. Alpha Lyrae este prima stea care are spectrul determinat. Ea a devenit și a doua luminare după Soare, surprinsă în fotografie. Vega a fost, de asemenea, printre primele stele la care oamenii de știință au măsurat distanța folosind metoda parlax. Pentru o perioadă lungă de timp, luminozitatea stelei a fost luată ca 0 la determinarea magnitudinii altor obiecte.
Alpha Lyra este bine cunoscută atât astronomului amator, cât și observatorului simplu. Este a cincea cea mai strălucitoare dintre stele și este inclusă în asterismul Triunghiului de Vară împreună cu Altair și Deneb.
Distanța de la Soare la Vega este de 25,3 ani lumină. Raza și masa sa ecuatorială sunt de 2,78 și, respectiv, de 2,3 ori mai mari decât parametrii similari ai stelei noastre. Forma unei stele este departe de a fi o minge perfectă. Diametrul la ecuator este vizibil mai mare decât la poli. Motivul este viteza mare de rotație. La ecuator, atinge 274 km/s (pentru Soare, acest parametru este puțin mai mult de doi kilometri pe secundă).
Una dintre caracteristicile speciale ale lui Vega este discul de praf care îl înconjoară. Probabil că a apărut ca urmare a unui număr mare de ciocniri de comete și meteoriți. Discul de praf se rotește în jurul stelei și este încălzit de radiația acesteia. Ca urmare, intensitatea radiației infraroșii a lui Vega crește. Nu cu mult timp în urmă, pe disc au fost descoperite asimetrii. Explicația lor probabilă este că steaua are cel puțin o planetă.
Alpha Gemini
Al doilea cel mai luminos obiect din constelația Gemeni este Castor. El, ca și luminarii anterioare, aparține clasei spectrale A. Castor este una dintre cele mai strălucitoare stele de pe cerul nopții. În lista corespunzătoare, el se află pe locul 23.
Castor este un sistem multiplu format din șase componente. Cele două elemente principale (Castor A și Castor B) se rotescîn jurul unui centru de masă comun cu o perioadă de 350 de ani. Fiecare dintre cele două stele este un binar spectral. Componentele lui Castor A și Castor B sunt mai puțin luminoase și aparțin probabil tipului spectral M.
Castor C nu a fost conectat imediat la sistem. Inițial, a fost desemnată ca o stea independentă YY Gemini. În procesul de cercetare a acestei regiuni a cerului, a devenit cunoscut faptul că acest luminar era conectat fizic cu sistemul Castor. Steaua se învârte în jurul unui centru de masă comun tuturor componentelor cu o perioadă de câteva zeci de mii de ani și este, de asemenea, un binar spectral.
Beta Aurigae
Desenul ceresc al lui Auriga include aproximativ 150 de „puncte”, multe dintre ele fiind stele albe. Numele luminarilor vor spune puțin unei persoane departe de astronomie, dar acest lucru nu le diminuează semnificația pentru știință. Cel mai strălucitor obiect din modelul ceresc, aparținând clasei spectrale A, este Mencalinan sau Beta Aurigae. Numele stelei în arabă înseamnă „umărul stăpânului frâielor”.
Menkalinan - sistem triplu. Cele două componente ale sale sunt subgiganți din clasa spectrală A. Luminozitatea fiecăreia dintre ele depășește parametrul similar al Soarelui de 48 de ori. Ele sunt separate de o distanță de 0,08 unități astronomice. A treia componentă este o pitică roșie la o distanță de 330 UA de pereche. e.
Epsilon Ursa Major
Cel mai strălucitor „punct” din poate cea mai faimoasă constelație de pe cerul nordic (Ursa Major) este Aliot, de asemenea clasificat ca clasa A. Magnitudinea aparentă este de 1,76. Cea mai strălucitoare stea luminoasă ocupă locul 33. Alioth intră în asterismul Carului Mare și este mai aproape de castron decât alte corpuri de iluminat.
Spectrul lui Aliot este caracterizat de linii neobișnuite care fluctuează cu o perioadă de 5,1 zile. Se presupune că caracteristicile sunt asociate cu influența câmpului magnetic al stelei. Fluctuațiile în spectru, conform datelor recente, pot apărea din cauza locației apropiate a unui corp cosmic cu o masă de aproape 15 mase Jupiter. Dacă este așa, este încă un mister. Ea, ca și alte secrete ale stelelor, astronomii încearcă să înțeleagă în fiecare zi.
Pitici albi
Povestea despre stelele albe va fi incompletă dacă nu menționăm acea etapă din evoluția stelelor, care este desemnată drept „pitică albă”. Astfel de obiecte și-au primit numele datorită faptului că primul dintre ele descoperit aparținea clasei spectrale A. Era Sirius B și 40 Eridani B. Astăzi, piticele albe sunt numite una dintre opțiunile pentru etapa finală a vieții unei stele.
Să ne oprim mai în detaliu asupra ciclului de viață al luminilor.
Evoluția stelei
Stelele nu se nasc într-o singură noapte: oricare dintre ele trece prin mai multe etape. În primul rând, un nor de gaz și praf începe să se micșoreze sub influența propriilor forțe gravitaționale. Încet, ia forma unei mingi, în timp ce energia gravitației se transformă în căldură - temperatura obiectului crește. În momentul în care atinge valoarea de 20 de milioane Kelvin, începe reacția de fuziune nucleară. Această etapă este considerată începutul vieții unei stele cu drepturi depline.
De cele mai multe ori luminarii petrec secvența principală. Reacțiile au loc în mod constant în intestinele lorciclul hidrogenului. Temperatura stelelor poate varia. Când tot hidrogenul din nucleu se termină, începe o nouă etapă de evoluție. Acum heliul este combustibilul. În același timp, steaua începe să se extindă. Luminozitatea acestuia crește, în timp ce temperatura suprafeței, dimpotrivă, scade. Steaua părăsește secvența principală și devine o gigantă roșie.
Masa miezului de heliu crește treptat și începe să se micșoreze sub propria greutate. Etapa gigant roșu se termină mult mai repede decât cea anterioară. Calea pe care o va urma evoluția ulterioară depinde de masa inițială a obiectului. Stelele cu masă mică în stadiul de gigant roșie încep să se umfle. Ca rezultat al acestui proces, obiectul își aruncă cojile. Se formează o nebuloasă planetară și un nucleu gol al unei stele. Într-un astfel de nucleu, toate reacțiile de fuziune sunt finalizate. Se numește pitică albă cu heliu. Giganți roșii mai masivi (până la o anumită limită) evoluează în pitice albe de carbon. Au elemente mai grele decât heliul în miez.
Funcții
Piticile albe sunt corpuri, în masă, de regulă, foarte apropiate de Soare. În același timp, dimensiunea lor corespunde pământului. Densitatea colosală a acestor corpuri cosmice și procesele care au loc în adâncurile lor sunt inexplicabile din punctul de vedere al fizicii clasice. Secretele stelelor au fost dezvăluite de mecanica cuantică.
Substanța piticelor albe este o plasmă electron-nucleară. Este aproape imposibil să-l proiectați chiar și într-un laborator. Prin urmare, multe caracteristici ale unor astfel de obiecte rămân de neînțeles.
Chiar dacă studiezi stelele toată noaptea, nu vei putea detecta măcar o pitică albă fără echipament special. Luminozitatea lor este mult mai mică decât cea a soarelui. Potrivit oamenilor de știință, piticele albe reprezintă aproximativ 3 până la 10% din toate obiectele din galaxie. Cu toate acestea, până în prezent, s-au găsit doar acelea care se află la cel mult 200-300 de parsecs de Pământ.
Piticii albi continuă să evolueze. Imediat după formare, au o temperatură ridicată la suprafață, dar se răcesc rapid. La câteva zeci de miliarde de ani după formare, conform teoriei, pitica albă se transformă într-o pitică neagră - un corp care nu emite lumină vizibilă.
Steaua albă, roșie sau albastră pentru observator diferă în primul rând prin culoare. Astronomul se uită mai adânc. Culoarea pentru el spune imediat multe despre temperatura, dimensiunea și masa obiectului. O stea albastră sau albastră strălucitoare este o minge fierbinte uriașă, cu mult înaintea Soarelui în toate privințele. Luminile albe, dintre care exemple sunt descrise în articol, sunt oarecum mai mici. Numerele stele din diverse cataloage spun profesionistilor multe, dar nu tuturor. O cantitate mare de informații despre viața obiectelor spațiale îndepărtate fie nu a fost încă explicată, fie nu a rămas nici măcar descoperită.
