Белыя зоркі: назвы, апісанне, характарыстыкі

Калі ўважліва прыгледзецца да начным небе, лёгка заўважыць, што зоркі, якія глядзелі на нас, адрозніваюцца па колеры. Блакітнаватыя, белыя, чырвоныя, яны свецяць роўна або мігочуць, падобна елкавай гірляндзе. У тэлескоп адрозненні ў колеры становяцца больш відавочнымі. Прычына, якая прывяла да такога разнастайнасці, крыецца ў тэмпературы Фотасфера. І, насуперак лагічнаму здагадцы, самымі гарачымі зьяўляюцца не чырвоныя, а блакітныя, бела-блакітныя і белыя зоркі. Але пра ўсё па парадку.

спектральная класіфікацыя

Зоркі - велічэзныя распаленыя шары, якія складаюцца з газу. Тое, якімі мы бачым іх з Зямлі, залежыць ад мноства параметраў. Напрыклад, зоркі ў рэчаіснасці не мігочуць. Пераканацца ў гэтым вельмі лёгка: дастаткова ўспомніць Сонца. Эфект мігацення ўзнікае з-за таго, што святло, які ідзе ад касмічных тэл да нас, пераадольвае міжзоркавых сераду, поўную пылу і газу. Іншая справа - колер. Ён з'яўляецца следствам нагрэву абалонак (у асаблівасці Фотасфера) да пэўных тэмператур. Праўдзівы колер можа адрознівацца ад бачнага, але розніца, як правіла, невялікая.

Сёння ва ўсім свеце выкарыстоўваецца гарвардская спектральная класіфікацыя зорак. Яна з'яўляецца тэмпературнай і грунтуецца на выглядзе і адноснай інтэнсіўнасці ліній спектру. Кожнаму класу адпавядаюць зоркі пэўнага колеру. Распрацавана класіфікацыя была ў абсерваторыі Гарварда ў 1890-1924 гг.

Адзін Брыты Ангелец Фінікі Жаваў Як Морква

Асноўных спектральных класаў сем: O-B-A-F-G-K-M. Гэтая паслядоўнасць адлюстроўвае паступовае зніжэнне тэмпературы (ад Аб да М). Для яе запамінання існуюць спецыяльныя мнеманічную формулы. На рускай мове адна з іх гучыць так: «Адзін Брыты Ангелец Фінікі Жаваў Як Морква". Да гэтых класах дадаюцца яшчэ два. Літарамі C і S абазначаюцца халодныя ззяла з палосамі вокіслаў металу ў дыяпазоне. Разгледзім зорныя класы падрабязней:

• Клас Аб характарызуецца самай высокай тэмпературай паверхні (ад 30 да 60 тысяч Кельвінаў). Зоркі такога тыпу перавышаюць Сонца па масе ў 60, а па радыусе - у 15 разоў. Іх бачны колер - блакітны. Па свяцільнасці яны апярэджваюць нашу зорку больш чым у мільён разоў. Блакітная зорка HD93129A, якая адносіцца да гэтага класа, характарызуецца адным з самых вялікіх паказчыкаў свяцільнасці сярод вядомых касмічных тэл. Па гэтым паказчыку яна апярэджвае Сонца ў 5 мільёнаў разоў. Блакітная зорка размяшчаецца на адлегласці ў 7,5 тысяч светлавых гадоў ад нас.
• Клас У валодае тэмпературай у 10-30 тысяч Кельвінаў, масай, у 18 разоў перавышае аналагічны параметр Сонца. Гэта бела-блакітныя і белыя зоркі. Іх радыус больш, чым у Сонца, у 7 разоў.
• Клас А характарызуецца тэмпературай у 7,5-10 тысяч Кельвінаў, радыусам і масай, якія перавышаюць у 2,1 і 3,1 разоў адпаведна аналагічныя параметры Сонца. Гэта белыя зоркі.
• Клас F: тэмпература 6000-7500 К. Маса больш сонечнай ў 1,7 разоў, радыус - у 1,3. З Зямлі такія зоркі выглядаюць таксама белымі, іх праўдзівы колер - жаўтлява-белы.
• Клас G: тэмпература 5-6 тысяч Кельвінаў. Да гэтага класа ставіцца Сонца. Бачны і праўдзівы колер такіх зорак - жоўты.
• Клас Да: тэмпература 3500-5000 К. Радыус і маса менш сонечных, складаюць 0,9 і 0,8 ад адпаведных параметраў свяціла. Бачны з Зямлі колер гэтых зорак - жаўтлява-аранжавы.
• Клас М: тэмпература 2-3,5 тысячы Кельвінаў. Маса і радыус - 0,3 і 0,4 ад аналагічных параметраў Сонца. З паверхні нашай планеты яны выглядаюць чырвона-аранжавыя. Да класа М належаць Бэта Андрамеды і Альфа Лісічкі. Яркая чырвоная зорка, знаёмая шматлікім, - гэта Бетэльгейзе (альфа Арыёна). Лепш за ўсё шукаць яе на небе зімой. Чырвоная зорка размешчана вышэй і ледзь лявей пояса Арыёна.

Кожны клас дзеліцца на падкласы ад 0 да 9, гэта значыць ад самых гарачых да самых халодных. Нумары зорак абазначаюць прыналежнасць да вызначанага спектральным тыпу і ступень нагрэву Фотасфера у параўнанні з іншымі свяціламі ў групе. Напрыклад, Сонца ставіцца да класа G2.

візуальныя белыя

Такім чынам, класы зорак з B па F з Зямлі могуць выглядаць белымі. І толькі аб'екты, якія адносяцца да А-тыпу, маюць такую афарбоўку на самай справе. Так, зорка Саіф (сузор'е Арыён) і Алгол (бэта Персея) назіральніку, ня ўзброенага тэлескопам, здадуцца белымі. Яны ставяцца да спектральным класу B. Іх праўдзівы колер - бел-блакітны. Таксама белымі здаюцца Мифрак і Процион, самыя яркія зоркі ў нябесных малюнках Персей і Малы Сабака. Аднак іх праўдзівы колер бліжэй да жоўтага (клас F).

Чаму зоркі белыя для зямнога назіральніка? Колер скажаецца з-за велізарнай адлегласці, які адлучае нашу планету ад падобных аб'ектаў, а таксама аб'ёмных аблокаў пылу і газу, нярэдка сустракаюцца ў космасе.

клас А

Белыя зоркі характарызуюцца не гэтак высокай тэмпературай, як прадстаўнікі класа Аб і В. Іх фотасфера награваецца да 7,5-10 тысяч Кельвінаў. Зоркі спектральнага класа А значна буйней Сонца. Іх свяцільнасць таксама больш - прыкладна ў 80 разоў.

У спектрах А-зорак моцна выяўленыя лініі вадароду серыі Бальмера. Лініі іншых элементаў прыкметна слабей, аднак яны становяцца больш істотнымі па меры прасоўвання ад падкласа А0 да А9. Для гігантаў і звышгігантаў, якія адносяцца да спектральным класу А, характэрныя крыху менш за выяўленыя лініі вадароду, чым для зорак галоўнай паслядоўнасці. У выпадку гэтых свяцілаў больш прыкметнымі становяцца лініі цяжкіх металаў.

Да спектральным класу А ставіцца нямала пекулярных зорак. Такім тэрмінам пазначаюць свяціла, якія валодаюць прыкметнымі асаблівасцямі ў спектры і фізічных параметрах, што ўскладняе іх класіфікацыю. Напрыклад, даволі рэдкія зоркі тыпу лямбда Валапас характарызуюцца недахопам цяжкіх металаў і вельмі павольным кручэннем. У лік пекулярных свяцілаў ўваходзяць і белыя карлікі.

Класу А належаць такія яркія аб'екты начнога неба, як Сірыус, Менкалинан, Алиот, Кастор і іншыя. Пазнаёмімся з імі бліжэй.

Альфа Вялікага Сабаку

Сірыўс - самая яркая, хоць і не бліжэйшая, зорка на небе. Адлегласць да яго - 8,6 светлавых гады. Для зямнога назіральніка ён здаецца гэтак яркім таму, што мае вялікія памеры і ўсё-ткі выдалены не так значна, як многія іншыя буйныя і яркія аб'екты. Бліжэйшая зорка да Сонца - гэта альфа Цэнтаўра. Сірыўс ў гэтым спісе размяшчаецца на пятым месцы.

Ставіцца ён да сузор'ю Вялікага Сабаку і ўяўляе сабой сістэму з двух кампанентаў. Сірыўс А і Сірыўс У падзеленыя адлегласцю ў 20 астранамічных адзінак і круцяцца з перыядам крыху менш за 50 гадоў. Першы кампанент сістэмы - зорка галоўнай паслядоўнасці, належыць спектральным класу А1. Яго маса ў два разы перавышае сонечную, а радыус - у 1,7 разоў. Менавіта яго можна назіраць няўзброеным вокам з Зямлі.

Другі кампанент сістэмы - белы карлік. Зорка Сірыўс У практычна роўная нашаму свяціла па масе, што нетыпова для такіх аб'ектаў. Звычайна белыя карлікі характарызуюцца масай у 0,6-0,7 сонечных. Пры гэтым памеры Сірыуса У набліжаны да зямных. Мяркуецца, што стадыя белага карліка пачалася для гэтай зоркі прыкладна 120 мільёнаў гадоў таму. Калі Сірыўс У размяшчаўся на галоўнай паслядоўнасці, ён, верагодна, уяўляў сабой свяціла з масай у 5 сонечных і ставіўся да спектральным класу В.

Сірыўс А, па падліках навукоўцаў, пяройдзе на наступную стадыю эвалюцыі прыкладна праз 660 мільёнаў гадоў. Тады ён ператворыцца ў чырвонага гіганта, а яшчэ крыху пазней - у белага карліка, як і яго кампаньён.

альфа Арла

Як і Сірыюс, многія белыя зоркі, назвы якіх прыведзеныя ніжэй, з-за яркасці і нярэдкага згадкі на старонках навукова-фантастычнай літаратуры добра знаёмыя не толькі людзям, якія захапляюцца астраноміяй. Альтаір - адно з такіх свяцілаў. Альфа Арла сустракаецца, напрыклад, у Урсулы ле Гуин і Стивина Кінга. На начным небе гэтая зорка добрая прыкметная з-за яркасці і адносна блізкага размяшчэння. Адлегласць, што раздзяляе Сонца і Альтаір, складае 16,8 светлавых гадоў. З зорак спектральнага класа А бліжэй да нас толькі Сірыус.

Альтаір па масе перавышае Сонца ў 1,8 разоў. Яго характэрнай асаблівасцю з'яўляецца вельмі хуткае кручэнне. Адзін абарот вакол восі зорка здзяйсняе менш чым за дзевяць гадзін. Хуткасць кручэння ў раёне экватара - 286 км / с. Як вынік «шустры» Альтаір пляскатыя з палюсоў. Акрамя таго, з-за эллиптичной формы ад палюсоў да экватара зніжаецца тэмпература і яркасць зоркі. Гэты эфект названы «гравітацыйным пацямненне».

Яшчэ адна асаблівасць Альтаір у тым, што яго бляск з часам мяняецца. Ён адносіцца да пераменным тыпу дэльты Шчыта.

альфа Ліры

Вега - самая вывучаная зорка пасля Сонца. Альфа Ліры - першая зорка, у якой вызначылі спектр. Яна ж стала другім пасля Сонца свяціла, адбітым на фатаграфіі. Вега ўвайшла і ў лік першых зорак, да якіх вучоныя вымералі адлегласць метадам парлакса. Працяглы перыяд яркасць свяціла прымалася за 0 пры вызначэнні зорных велічынь іншых аб'ектаў.

Добра знаёмая альфа Ліры і астраному-аматару, і простаму назіральніку. Яна з'яўляецца пятай па яркасці сярод зорак, уваходзіць у астеризм Летні трохкутнік разам з Альтаір і Дэнэб.

Адлегласць ад Сонца да Вегі - 25,3 светлавых года. Яе экватарыяльны радыус і маса больш аналагічных параметраў нашага свяціла ў 2,78 і 2,3 разоў адпаведна. Форма зоркі далёкая ад ідэальнага шара. Дыяметр ў раёне экватара прыкметна больш, чым у палюсоў. Прычына - велізарная хуткасць кручэння. На экватары яна дасягае 274 км / с (для Сонца гэты параметр роўны крыху больш за два кіламетраў у секунду).

Адна з асаблівасцяў Вегі - навакольны яе пылавы дыск. Як мяркуецца, што ён паўстаў у выніку вялікага ліку сутыкненняў камет і метэарытаў. Пылавы дыск круціцца вакол зоркі і разаграваецца пад дзеяннем яе выпраменьвання. У выніку ўзрастае інтэнсіўнасць інфрачырвонага выпраменьвання Вегі. Не так даўно ў дыску былі выяўленыя несіметрычнай. Верагоднае іх тлумачэнне - наяўнасць у зоркі па меншай меры адной планеты.

Альфа Двайнят

Другі па яркасці аб'ект у сузор'і Двайнят - гэта Кастор. Ён гэтак жа, як і папярэднія свяціла, ставіцца да спектральным класу А. Кастор - адна з самых яркіх зорак начнога неба. У адпаведным спісе ён размяшчаецца на 23 месцы.

Кастор ўяўляе сабой кратную сістэму, якая складаецца з шасці кампанентаў. Два асноўныя элемента (Кастор А і Кастар У) круцяцца вакол агульнага цэнтра мас з перыядам 350 гадоў. Кожная з дзвюх зорак з'яўляецца спектральнай-двайны. Кампаненты Кастару А і Кастару У менш яркія і ставяцца як мяркуецца да спектральным класу М.

Кастор З не адразу быў звязаны з сістэмай. Першапачаткова ён пазначаўся як самастойная зорка YY Двайнят. У працэсе даследаванняў гэтай галіне неба стала вядома, што гэта свяціла фізічна звязана з сістэмай Кастару. Зорка круціцца вакол агульнага для ўсіх кампанентаў цэнтра мас з перыядам у некалькі дзясяткаў тысяч гадоў і таксама з'яўляецца спектральнай-двайны.

бэта Возніка

Нябесны малюнак Возніка ўключае прыкладна 150 «кропак», многія з іх - гэта белыя зоркі. Назвы свяцілаў мала што скажуць чалавеку, далёкаму ад астраноміі, але гэта не прымяншае іх значэння для навукі. Самым яркім аб'ектам нябеснага малюнка, якія адносяцца да спектральным класу А, з'яўляецца Менкалинан ці бэта Возніка. Імя зоркі ў перакладзе з арабскага азначае «плячо ўладальніка павадоў».

Менкалинан - трайная сістэма. Два яе кампанента - субгиганты спектральнага класа А. Яркасць кожнага з іх перавышае аналагічны параметр Сонца ў 48 разоў. Яны падзеленыя адлегласцю ў 0,08 астранамічныя адзінкі. Трэці кампанент - гэта чырвоны карлік, аддалены ад пары на 330 а. е.

Эпсілан Вялікай Мядзведзіцы

Самая яркая "кропка" ў, бадай, найбольш вядомым сузор'і паўночнага неба (Вялікая Мядзведзіца) - гэта Алиот, таксама які адносіцца да класа А. Бачная велічыня - 1,76. У спісе самых яркіх свяцілаў зорка займае 33 месца. Алиот ўваходзіць у астеризм Вялікі коўш і размяшчаецца бліжэй за іншых свяцілаў да чашы.

Спектр Алиота характарызуецца незвычайнымі лініямі, вагальнымі з перыядам у 5,1 дня. Мяркуецца, што асаблівасці звязаныя з уздзеяннем магнітнага поля зоркі. Ваганні спектру, па апошніх дадзеных, могуць узнікаць з-за блізкага размяшчэння касмічнага цела з масай у амаль 15 мас Юпітэра. Ці так гэта, пакуль загадка. Яе, як і іншыя таямніцы зорак, астраномы спрабуюць зразумець кожны дзень.

белыя карлікі

Аповяд пра белых зорках будзе няпоўным, калі не згадаць аб той стадыі эвалюцыі свяцілаў, якая пазначаецца як «белы карлік». Назва сваё такія аб'екты атрымалі з-за таго, што першыя выяўленыя з іх належалі спектральным класу А. Гэта быў Сірыўс У і 40 Эрыдана В. На сённяшні дзень белымі карлікамі называюць адзін з варыянтаў фінальнай стадыі жыцця зоркі.

Спынімся больш падрабязна на жыццёвым цыкле свяцілаў.

зорная эвалюцыя

За адну ноч зоркі не нараджаюцца: любая з іх праходзіць некалькі стадый. Спачатку воблака газу і пылу пачынае сціскацца пад дзеяннем уласных сіл прыцягнення. Павольна яно набывае форму шара, пры гэтым энергія гравітацыі ператвараецца ў цяпло - расце тэмпература аб'екта. У той момант, калі яна дасягае велічыні ў 20 мільёнаў Кельвінаў, пачынаецца рэакцыя ядзернага сінтэзу. Гэтая стадыя і лічыцца пачаткам жыцця паўнавартаснай зоркі.

Большую частку часу свяціла праводзяць на галоўнай паслядоўнасці. У іх нетрах пастаянна ідуць рэакцыі вадароднага цыклу. Тэмпература зорак пры гэтым можа адрознівацца. Калі ў ядры сканчаецца ўвесь вадарод, пачынаецца новая стадыя эвалюцыі. Цяпер палівам становіцца гелій. Пры гэтым зорка пачынае пашырацца. Яе свяцільнасць павялічваецца, а тэмпература паверхні, наадварот, падае. Зорка сыходзіць з галоўнай паслядоўнасці і становіцца чырвоным гігантам.

Маса гелиевого ядра паступова павялічваецца, і яно пачынае сціскацца пад уласным вагой. Стадыя чырвонага гіганта заканчваецца значна хутчэй, чым папярэдняя. Шлях, па якім пойдзе далейшая эвалюцыя, залежыць ад першапачатковай масы аб'екта. Маломассивные зоркі на стадыі чырвонага гіганта пачынаюць надзімацца. У выніку гэтага працэсу аб'ект скідае абалонкі. Утворыцца планетарная імглістасць і аголеныя ядро зоркі. У такім ядры завяршыліся ўсе рэакцыі сінтэзу. Яно называецца гелиевым белым карлікам. Больш масіўныя чырвоныя гіганты (да вызначанай мяжы) эвалюцыянуюць у вугляродных белых карлікаў. У іх ядрах прысутнічаюць больш цяжкія элементы, чым гелій.

характарыстыкі

Белыя карлікі - цела, па масе, як правіла, вельмі блізкія да Сонца. Пры гэтым іх памер адпавядае зямному. Каласальная шчыльнасць гэтых касмічных тэл і што адбываюцца ў іх нетрах працэсы невытлумачальныя з пункту гледжання класічнай фізікі. Таямніцы зорак дапамагла раскрыць квантавая механіка.

Рэчыва белых карлікаў ўяўляе сабой электронна-ядзерную плазму. Сканструяваць яго нават ва ўмовах лабараторыі практычна немагчыма. Таму шматлікія характарыстыкі такіх аб'ектаў застаюцца незразумелымі.

Нават калі вывучаць усю ноч зоркі, выявіць хоць бы адзін белы карлік без спецыяльнай апаратуры не атрымаецца. Іх свяцільнасць значна менш сонечнай. Па падліках вучоных, белыя карлікі складаюць прыкладна ад 3 да 10% усіх аб'ектаў Галактыкі. Аднак на сённяшні дзень знойдзеныя толькі тыя з іх, якія размешчаны не далей, чым на адлегласці 200-300 парсэк ад Зямлі.

Белыя карлікі працягваюць эвалюцыянаваць. Адразу пасля адукацыі яны маюць высокую тэмпературу паверхні, але хутка астываюць. Праз некалькі дзесяткаў мільярдаў гадоў пасля адукацыі, паводле тэорыі, белы карлік ператвараецца ў чорнага карліка - ня выпраменьвальнае бачнае святло цела.

Белая, чырвоная або сіняя зорка для назіральніка адрозніваюцца перш за ўсё колерам. Астраном глядзіць глыбей. Колер для яго адразу многае распавядае аб тэмпературы, памерах і масе аб'екта. Блакітная або светлая сіняя зорка - гіганцкі распалены шар, па ўсіх параметрах моцна апераджальны Сонца. Белыя свяціла, прыклады якіх апісаны ў артыкуле, некалькі менш. Нумары зорак у розных каталогах таксама многае паведамляюць прафесіяналам, але далёка не ўсё. Вялікая колькасць звестак аб жыцці далёкіх касмічных аб'ектаў альбо яшчэ не атрымалі тлумачэнні, альбо застаюцца нават не выяўленымі.