Karakterizacija nebeskih tijela može biti vrlo zbunjujuća. Samo zvijezde imaju prividnu, apsolutnu magnitudu, sjaj i druge parametre. Pokušaćemo da se pozabavimo ovim poslednjim. Koliki je sjaj zvijezda? Ima li to veze sa njihovom vidljivošću na noćnom nebu? Koliki je sjaj Sunca?
Priroda zvijezda
Zvijezde su veoma masivna kosmička tijela koja emituju svjetlost. Nastaju od plinova i prašine, kao rezultat gravitacijske kompresije. Unutar zvijezda je gusto jezgro u kojem se odvijaju nuklearne reakcije. Oni čine da zvezde sijaju. Glavne karakteristike svetiljki su spektar, veličina, sjaj, luminoznost, unutrašnja struktura. Svi ovi parametri zavise od mase određene zvijezde i njenog hemijskog sastava.
Glavni "konstruktori" ovih nebeskih tijela su helijum i vodonik. U manjoj količini u odnosu na njih mogu biti sadržani ugljenik, kiseonik i metali (mangan, silicijum, gvožđe). Mlade zvijezde imaju najveću količinu vodonika i helijuma, s vremenom se njihove proporcije smanjuju, ustupajući mjesto drugim elementima.
Wounutrašnje oblasti zvezde, okruženje je veoma "vruće". Temperatura u njima dostiže nekoliko miliona kelvina. Postoje kontinuirane reakcije u kojima se vodonik pretvara u helijum. Na površini, temperatura je mnogo niža i dostiže samo nekoliko hiljada kelvina.
Kolika je sjaj zvijezda?
Fuzijske reakcije unutar zvijezda su praćene oslobađanjem energije. Svjetlost se također naziva fizička veličina koja odražava tačno koliko energije nebesko tijelo proizvodi u određenom vremenu.
Često se meša sa drugim parametrima, kao što je sjaj zvezda na noćnom nebu. Međutim, svjetlina ili prividna vrijednost je približna karakteristika koja se ni na koji način ne mjeri. U velikoj mjeri se odnosi na udaljenost svjetiljke od Zemlje i opisuje samo koliko dobro je zvijezda vidljiva na nebu. Što je manji broj ove vrijednosti, to je veća njena prividna svjetlina.
Za razliku od njega, sjaj zvijezda je objektivni parametar. Ne zavisi od toga gde se posmatrač nalazi. Ovo je karakteristika zvijezde koja određuje njenu energetsku snagu. Može se mijenjati u različitim periodima evolucije nebeskog tijela.
Približna luminoznosti, ali nije identična, je apsolutna veličina. Označava sjaj zvijezde, vidljive posmatraču na udaljenosti od 10 parseka ili 32,62 svjetlosne godine. Obično se koristi za izračunavanje sjaja zvijezda.
Određivanje osvjetljenja
Količina energije koju emituje nebesko tijelo određena je u vatima (W), džulima u sekundi(J/s) ili u ergovima u sekundi (erg/s). Postoji nekoliko načina da pronađete traženi parametar.
Može se lako izračunati pomoću formule L=0, 4(Ma -M) ako znate apsolutnu vrijednost željene zvijezde. Dakle, latinsko slovo L označava sjaj, slovo M je apsolutna magnituda, a Ma je apsolutna magnituda Sunca (4,83 Ma).
Drugi način uključuje više znanja o svjetiljku. Ako znamo poluprečnik (R) i temperaturu (Tef) njegove površine, tada se luminoznost može odrediti formulom L=4pR 2sT4ef. Latinsko s u ovom slučaju znači stabilnu fizičku veličinu - Stefan-Boltzmannova konstanta.
Svjetlost našeg Sunca je 3.839 x 1026 Wata. Radi jednostavnosti i jasnoće, naučnici obično upoređuju sjaj kosmičkog tela sa ovom vrednošću. Dakle, postoje objekti hiljadama ili milionima puta slabiji ili moćniji od Sunca.
Klase sjaja zvijezda
Da bi uporedili zvijezde jedne s drugima, astrofizičari koriste različite klasifikacije. Podijeljeni su prema spektrima, veličinama, temperaturama itd. Ali najčešće se za potpuniju sliku koristi nekoliko karakteristika odjednom.
Postoji centralna Harvardska klasifikacija zasnovana na spektrima koje emituju svetiljke. Koristi latinična slova, od kojih svako odgovara određenoj boji zračenja (O-plava, B - bijelo-plava, A - bijela, itd.).
Zvijezde istog spektra mogu imati različiteluminoznost. Stoga su naučnici razvili Yerk klasifikaciju, koja također uzima u obzir ovaj parametar. Ona ih razdvaja po luminoznosti, na osnovu njihove apsolutne veličine. Istovremeno, svakoj vrsti zvijezde dodijeljena su ne samo slova spektra, već i brojevi odgovorni za sjaj. Dakle, dodijelite:
- hipergiganti (0);
- najsjajniji supergiganti (Ia+);
- svetli supergiganti (Ia);
- normalni supergiganti (Ib);
- svetli divovi (II);
- normalni divovi (III);
- subgiants (IV);
- patuljci glavne sekvence (V);
- subdwarfs (VI);
- bijeli patuljci (VII);
Što je veći sjaj, to je manja vrijednost apsolutne vrijednosti. Za divove i supergigante, to je označeno znakom minus.
Odnos između apsolutne vrijednosti, temperature, spektra, luminoznosti zvijezda prikazan je Hertzsprung-Russell dijagramom. Usvojen je 1910. Dijagram kombinuje klasifikacije Harvarda i Yorka i omogućava vam da holistički razmotrite i klasifikujete svetiljke.
Razlika u sjajnosti
Parametri zvijezda su međusobno snažno povezani. Na luminoznost utječu temperatura zvijezde i njena masa. I oni u velikoj mjeri zavise od hemijskog sastava zvijezde. Masa zvijezde postaje veća, što manje teških elemenata sadrži (teže od vodonika i helijuma).
Hipergiganti i razni supergiganti imaju najveće mase. One su najmoćnije i najsjajnije zvijezde u svemiru, ali su u isto vrijeme i najrjeđe. Patuljci, naprotiv, imaju malu masu iluminoznosti, ali čine oko 90% svih zvijezda.
Najmasivnija zvijezda trenutno poznata je plavi hipergigant R136a1. Njegov sjaj premašuje solarni za 8,7 miliona puta. Promjenljiva zvijezda u sazviježđu Labud (P Labud) premašuje Sunce po sjaju za 630.000 puta, a S Doradus premašuje ovaj parametar za 500.000 puta. Jedna od najmanjih poznatih zvijezda, 2MASS J0523-1403, ima luminozitet od 0,00126 Sunca.
