Caracterizarea corpurilor cerești poate fi foarte confuză. Doar stelele au magnitudine aparentă, absolută, luminozitate și alți parametri. Vom încerca să ne ocupăm de acesta din urmă. Care este luminozitatea stelelor? Are vreo legătură cu vizibilitatea lor pe cerul nopții? Care este luminozitatea Soarelui?
Natura stelelor
Stelele sunt corpuri cosmice foarte masive care emit lumină. Ele sunt formate din gaze și praf, ca rezultat al compresiei gravitaționale. În interiorul stelelor se află un nucleu dens în care au loc reacții nucleare. Ele fac stelele să strălucească. Principalele caracteristici ale corpurilor de iluminat sunt spectrul, dimensiunea, strălucirea, luminozitatea, structura internă. Toți acești parametri depind de masa unei anumite stele și de compoziția sa chimică.
Principalii „constructori” ai acestor corpuri cerești sunt heliul și hidrogenul. Într-o cantitate mai mică în raport cu acestea, pot fi conținute carbon, oxigen și metale (mangan, siliciu, fier). Stelele tinere au cea mai mare cantitate de hidrogen și heliu, cu timpul proporțiile lor scad, făcând loc altor elemente.
Woregiunile interioare ale stelei, mediul este foarte „fierbinte”. Temperatura în ele atinge câteva milioane de kelvin. Există reacții continue în care hidrogenul este transformat în heliu. La suprafață, temperatura este mult mai scăzută și atinge doar câteva mii de kelvin.
Care este luminozitatea stelelor?
Reacțiile de fuziune din interiorul stelelor sunt însoțite de eliberări de energie. Luminozitatea este numită și o cantitate fizică care reflectă exact câtă energie produce un corp ceresc într-un anumit timp.
Este adesea confundat cu alți parametri, cum ar fi luminozitatea stelelor de pe cerul nopții. Cu toate acestea, luminozitatea sau valoarea aparentă este o caracteristică aproximativă care nu este măsurată în niciun fel. Este în mare măsură legată de distanța luminarului față de Pământ și descrie doar cât de bine este vizibilă steaua pe cer. Cu cât numărul acestei valori este mai mic, cu atât luminozitatea sa aparentă este mai mare.
Spre deosebire de acesta, luminozitatea stelelor este un parametru obiectiv. Nu depinde de locul în care se află observatorul. Aceasta este o caracteristică a unei stele care determină puterea sa energetică. Se poate schimba în diferite perioade ale evoluției unui corp ceresc.
Aproximativ la luminozitate, dar nu identic, este magnitudinea absolută. Ea denotă luminozitatea stelei, vizibilă pentru un observator la o distanță de 10 parsecs sau 32,62 ani lumină. Este folosit în mod obișnuit pentru a calcula luminozitatea stelelor.
Determinarea luminozității
Cantitatea de energie pe care o emite un corp ceresc este determinată în wați (W), jouli pe secundă(J/s) sau în ergi pe secundă (erg/s). Există mai multe moduri de a găsi parametrul necesar.
Se poate calcula cu ușurință folosind formula L=0, 4(Ma -M) dacă cunoașteți valoarea absolută a stelei dorite. Deci, litera latină L reprezintă luminozitate, litera M este mărimea absolută, iar Ma este magnitudinea absolută a Soarelui (4,83 Ma).
O altă modalitate implică mai multe cunoștințe despre luminare. Dacă cunoaștem raza (R) și temperatura (Tef) ale suprafeței sale, atunci luminozitatea poate fi determinată prin formula L=4pR 2sT4ef. S-ul latin în acest caz înseamnă o mărime fizică stabilă - constanta Stefan-Boltzmann.
Luminozitatea Soarelui nostru este de 3,839 x 1026 Watt. Pentru simplitate și claritate, oamenii de știință compară de obicei luminozitatea unui corp cosmic cu această valoare. Deci, există obiecte de mii sau milioane de ori mai slabe sau mai puternice decât Soarele.
Clasele de luminozitate a stelelor
Pentru a compara stelele între ele, astrofizicienii folosesc clasificări diferite. Ele sunt împărțite în funcție de spectre, dimensiuni, temperaturi etc. Dar cel mai adesea, pentru o imagine mai completă, se folosesc mai multe caracteristici simultan.
Există o clasificare centrală Harvard bazată pe spectrele emise de corpuri de iluminat. Folosește litere latine, fiecare dintre acestea corespunzând unei anumite culori de radiație (O-albastru, B - alb-albastru, A - alb etc.).
Stelele din același spectru pot avea diferiteluminozitate. Prin urmare, oamenii de știință au dezvoltat clasificarea Yerk, care ia în considerare și acest parametru. Ea le separă prin luminozitate, pe baza mărimii lor absolute. În același timp, fiecărui tip de stea i se atribuie nu numai literele spectrului, ci și numerele responsabile de luminozitate. Deci, alocați:
- hipergiganți (0);
- cele mai strălucitoare supergiganți (Ia+);
- supergiganți strălucitori (Ia);
- supergianti normali (Ib);
- giganți strălucitori (II);
- giganți normali (III);
- subgianti (IV);
- pitici din secvența principală (V);
- subpitici (VI);
- pitici albi (VII);
Cu cât luminozitatea este mai mare, cu atât valoarea valorii absolute este mai mică. Pentru giganți și supergiganți, este indicat cu semnul minus.
Relația dintre valoarea absolută, temperatură, spectru, luminozitatea stelelor este prezentată de diagrama Hertzsprung-Russell. A fost adoptată în 1910. Diagrama combină clasificările Harvard și York și vă permite să luați în considerare și să clasificați luminari într-un mod mai holistic.
Diferența de luminozitate
Parametrii stelelor sunt puternic interconectați unul cu celăl alt. Luminozitatea este afectată de temperatura stelei și de masa acesteia. Și depind în mare măsură de compoziția chimică a stelei. Masa unei stele devine mai mare, cu cât conține elemente mai puțin grele (mai grele decât hidrogenul și heliul).
Hipergiganții și diverse supergiganți au cele mai mari mase. Sunt cele mai puternice și mai strălucitoare stele din univers, dar, în același timp, sunt cele mai rare. Piticii, dimpotrivă, au o masă mică șiluminozitate, dar reprezintă aproximativ 90% din toate stelele.
Cea mai masivă stea cunoscută în prezent este hipergigantul albastru R136a1. Luminozitatea sa o depășește pe cea solară de 8,7 milioane de ori. O stea variabilă din constelația Cygnus (P Cygnus) depășește Soarele în luminozitate de 630.000 de ori, iar S Doradus depășește acest parametru de 500.000 de ori. Una dintre cele mai mici stele cunoscute, 2MASS J0523-1403 are o luminozitate de 0,00126 a Soarelui.
