Свяцільнасць зорак. Класы свяцільнасці зорак

Характарыстыка нябесных тэл можа быць вельмі заблытанай. Толькі ў зорак ёсць бачная, абсалютная велічыня, свяцільнасць і іншыя параметры. З апошнім мы і паспрабуем разабрацца. Што такое свяцільнасць зорак? Ці мае яна нешта агульнае з іх бачнасцю на начным небасхіле? Якая свяцільнасць у Сонца?

прырода зорак

Зоркі - вельмі масіўныя касмічныя цела, выпраменьвальныя святло. Яны ўтвараюцца з газаў і пылу, у выніку гравітацыйнага сціску. Ўнутры зорак знаходзіцца шчыльнае ядро, у якім адбываюцца ядзерныя рэакцыі. Яны і спрыяюць свячэнню зорак. Асноўнымі характарыстыкамі свяцілаў з'яўляюцца спектр, памер, бляск, свяцільнасць, унутраная структура. Усе гэтыя параметры залежаць ад масы канкрэтнай зоркі і яе хімічнага складу.

Галоўнымі «канструктарамі» гэтых нябесных тэл з'яўляюцца гелій і вадарод. У меншай колькасці адносна іх, можа ўтрымлівацца вуглярод, кісларод і металы (марганец, крэмній, жалеза). Найбольшая колькасць вадароду і гелія ў маладых зорак, з цягам часу іх прапорцыі памяншаюцца, саступаючы месца іншым элементам.

Ва ўнутраных абласцях зоркі абстаноўка вельмі «гарачая». Тэмпература ў іх даходзіць да некалькіх мільёнаў кельвінаў. Тут ідуць бесперапынныя рэакцыі, у якіх вадарод ператвараецца ў гелій. На паверхні тэмпература нашмат ніжэй і даходзіць толькі да некалькіх тысяч кельвінаў.

Што такое свяцільнасць зорак?

Тэрмаядзерныя рэакцыі ўнутры зорак суправаджаюцца выкідамі энергіі. Свяцільнасцю жа завуць фізічную велічыню, якая адлюстроўвае, колькі менавіта энергіі вырабляе нябеснае цела за пэўны час.

Яе часта блытаюць з іншымі параметрамі, напрыклад, з яркасцю зорак на начным небе. Аднак яркасць ці ж бачная велічыня - гэта прыкладны характарыстыка, якая ніяк не вымяраецца. Яна шмат у чым звязана з аддаленасць свяціла ад Зямлі і апісвае толькі тое, наколькі добра зорка бачная на небасхіле. Чым менш лічба гэтай велічыні, тым больш яе бачная яркасць.

У адрозненне ад яе, свяцільнасць зорак - гэта аб'ектыўны параметр. Ён не залежыць ад таго, дзе знаходзіцца назіральнік. Гэта характарыстыка зоркі, якая вызначае яе энергетычную магутнасць. Яна можа змяняцца ў розныя перыяды эвалюцыі нябеснага цела.

Набліжанай да свяцільнасці, але не роўнай, з'яўляецца абсалютная зорная велічыня. Яна пазначае яркасць свяціла, бачную назіральніку на адлегласці 10 парсэк або 32,62 светлавых гадоў. Звычайна яна выкарыстоўваецца для вылічэння свяцільнасці зорак.

вызначэнне свяцільнасці

Колькасць энергіі, якое вылучае нябеснае цела, вызначаецца ў ватах (Вт), джоўль на секунду (Дж / с) або ў эргах на секунду (эрг / с). Існуе некалькі спосабаў знайсці неабходны параметр.

Яго лёгка вылічыць па формуле L = 0,4 (Ma -M), калі ведаць абсалютную велічыню патрэбнай зоркі. Так, лацінскай літарай L пазначаецца свяцільнасць, літара М - гэта абсалютная зорная велічыня, а Ма - абсалютная велічыня Сонца (4,83 Ма).

Іншы спосаб мяркуе вялікіх ведаў аб свяціла. Калі нам вядомыя радыус (R) і тэмпература _(T ef ) яго паверхні, то свяцільнасць можна вызначыць па формуле L = 4pR ² sT ⁴ _ef. Лацінская s у дадзеным выпадку азначае стабільную фізічную велічыню - пастаянную Стэфана-Больцмана.

Свяцільнасць нашага Сонца роўная 3.839 х 10 ²⁶ Ват. Для прастаты і навочнасці, навукоўцы звычайна параўноўваюць свяцільнасць касмічнага цела менавіта з гэтай велічынёй. Так, існуюць аб'екты ў тысячы або мільёны разоў слабей або больш магутны Сонца.

Класы свяцільнасці зорак

Для параўнання зорак паміж сабой, астрафізікі выкарыстоўваю розныя класіфікацыі. Іх дзеляць па спектрах, памерах, тэмператур і г.д. Але часцей за ўсё, для больш поўнай карціны выкарыстоўваюць адразу некалькі характарыстык.

Існуе цэнтральная гарвардская класіфікацыя, заснаваная на спектрах, якія выпраменьваюць свяціла. У ёй выкарыстоўваюць лацінскія літары, кожная з якіх адпавядае канкрэтнаму колеры выпраменьвання (О-блакітны, В - бел-блакітны, А - белы і г.д.).

Зоркі аднаго спектру могуць мець розную свяцільнасць. Таму навукоўцы распрацавалі йеркскую класіфікацыю, якая ўлічвае і гэты параметр. Яна падзяляе іх па свяцільнасці, грунтуючыся на абсалютнай велічыні. Пры гэтым кожнаму ўвазе зорак прыпісваюць не толькі літары спектру, але і лічбы, якія адказваюць за свяцільнасць. Так, вылучаюць:

• гипергигантов (0);
• самых яскравых звышгігантаў (Ia +);
• яркіх звышгігантаў (Ia);
• нармальных звышгігантаў (Ib);
• яркіх гігантаў (II);
• нармальных гігантаў (III);
• субгигантов (IV);
• карлікаў галоўнай паслядоўнасці (V);
• субкарликов (VI);
• белых карлікаў (VII);

Чым больш свяцільнасць, тым менш значэнне абсалютнай велічыні. У гігантаў і звышгігантаў яно пазначаецца са знакам мінус.

Сувязь паміж абсалютнай велічынёй, тэмпературай, спектрам, свяцільнасцю зорак паказвае Дыяграма Герцшпрунга - Рессела. Яна была прынятая яшчэ ў 1910 годзе. Дыяграма аб'ядноўвае Гарвардская і йеркскую класіфікацыі і дазваляе разглядаць і класіфікаваць свяціла больш цэласна.

Розніца ў свяцільнасці

Параметры зорак моцна ўзаемазвязаны адзін з адным. На свяцільнасць ўплыў аказвае тэмпература зоркі і яе маса. А яны ў шмат залежаць ад хімічнага складу свяціла. Маса зоркі становіцца тым больш, чым менш у ёй цяжкіх элементаў (цяжэй вадароду і гелія).

Самай вялікай масай валодаюць гипергиганты і розныя звышгіганты. Яны найбольш магутныя і яркія зоркі ў Сусвеце, але разам з тым, і рэдкія. Карлікі, наадварот, валодаюць невялікай масай і свяцільнасцю, але складаюць каля 90% усіх зорак.

Самай масіўнай зоркай, якая вядомая цяпер, з'яўляецца блакітны гипергигант R136a1. Яе свяцільнасць перавышае сонечную ў 8,7 мільёнаў разоў. Пераменная зорка ў сузор'і Лебедзя (Р Лебедзя) пераўзыходзіць па свяцільнасці Сонца ў 630 000 раз, а S Залаты Рыбы перавышае гэты яго параметр ў 500 000 раз. Адна з самых маленькіх вядомых зорак 2MASS J0523-1403 валодае свяцільнасцю 0,00126 ад сонечнай.