Kung titingnan mo ang mabituing kalangitan, agad mong napansin na ang mga bituin ay naiiba nang husto sa kanilang ningning - ang ilan ay kumikinang nang napakaliwanag, madali silang mapapansin, ang iba ay mahirap makilala sa mata.
Kahit na ang sinaunang astronomer na si Hipparchus ay iminungkahi na makilala ang ningning ng mga bituin. Ang mga bituin ay nahahati sa anim na grupo: ang una ay kinabibilangan ng pinakamaliwanag - ito ang mga bituin ng unang magnitude (pinaikling - 1m, mula sa Latin na magnitudo - magnitude), mas mahinang mga bituin - ang pangalawang magnitude (2m) at iba pa hanggang sa ikaanim na grupo - halos hindi nakikita ng mga bituin sa mata. Ang stellar magnitude ay nagpapakilala sa ningning ng isang bituin, iyon ay, ang pag-iilaw na nilikha ng bituin sa lupa. Ang kinang ng isang 1m star ay 100 beses na mas malaki kaysa sa kinang ng isang 6m star.
Sa una, ang ningning ng mga bituin ay hindi tumpak na natukoy, sa pamamagitan ng mata; mamaya, sa pagdating ng bago mga optical na instrumento, nagsimulang matukoy ang ningning nang mas tumpak at nakilala ang hindi gaanong maliwanag na mga bituin na may magnitude na higit sa 6. (Ang pinakamalakas na teleskopyo ng Russia - isang 6 na metrong reflector - ay nagbibigay-daan sa iyo na pagmasdan ang mga bituin hanggang sa magnitude 24.)
Sa pagtaas ng katumpakan ng mga sukat at pagdating ng mga photoelectric photometer, ang katumpakan ng pagsukat ng ningning ng mga bituin ay tumaas. Ang mga stellar magnitude ay nagsimulang italaga mga fractional na numero. Ang pinakamaliwanag na mga bituin, pati na rin ang mga planeta, ay may zero o kahit na negatibong halaga. Halimbawa, ang Buwan sa buong buwan ay may magnitude na -12.5, at ang Araw ay may magnitude na -26.7.
Noong 1850, nakuha ng English astronomer na si N. Posson ang formula:
E1/E2=(5v100)m3-m1?2.512m2-m1
kung saan ang E1 at E2 ay ang mga ilaw na nilikha ng mga bituin sa Earth, at ang m1 at m2 ay ang mga ito magnitude. Sa madaling salita, ang isang bituin, halimbawa, ng unang magnitude ay 2.5 beses mas maliwanag kaysa sa isang bituin pangalawang magnitude at 2.52=6.25 beses na mas maliwanag kaysa sa ikatlong magnitude na bituin.
Gayunpaman, ang halaga ng magnitude ay hindi sapat upang makilala ang ningning ng isang bagay; para dito kinakailangan na malaman ang distansya sa bituin.
Ang distansya sa isang bagay ay maaaring matukoy nang hindi pisikal na naabot ito. Kailangan mong sukatin ang direksyon patungo sa bagay na ito mula sa magkabilang dulo ng isang kilalang segment (batayan), at pagkatapos ay kalkulahin ang mga sukat ng tatsulok na nabuo ng mga dulo ng segment at ang malayong bagay. Ang pamamaraang ito ay tinatawag na triangulation.
Kung mas malaki ang batayan, mas tumpak ang resulta ng pagsukat. Ang mga distansya sa mga bituin ay napakalaki na ang haba ng batayan ay dapat lumampas sa mga sukat globo, kung hindi ay magiging malaki ang error sa pagsukat. Sa kabutihang palad, ang nagmamasid ay naglalakbay sa paligid ng Araw kasama ang planeta sa loob ng isang taon, at kung gumawa siya ng dalawang obserbasyon sa parehong bituin na may pagitan ng ilang buwan, makikita niya na tinitingnan niya ito nang may iba't ibang puntos Ang orbit ng Earth - at isa na itong disenteng batayan. Magbabago ang direksyon patungo sa bituin: bahagyang lilipat ito laban sa background ng higit pa malayong mga bituin. Ang displacement na ito ay tinatawag na parallactic, at ang anggulo kung saan lumipat ang bituin celestial sphere, - paralaks. Ang taunang paralaks ng isang bituin ay ang anggulo kung saan ito nakikita mula rito. average na radius Ang orbit ng Earth, patayo sa direksyon ng bituin.
Ang pangalan ng isa sa mga pangunahing yunit mga distansya sa astronomiya - parsec. Ito ang distansya sa isang haka-haka na bituin na ang taunang paralaks ay eksaktong 1". Ang taunang paralaks ng anumang bituin ay nauugnay sa distansya dito sa pamamagitan ng isang simpleng formula:
kung saan ang r ay ang distansya sa mga parsec, ang P ay ang taunang paralaks sa mga segundo.
Ngayon ang mga distansya sa maraming libu-libong mga bituin ay natukoy gamit ang paralaks na paraan.
Ngayon, alam ang distansya sa bituin, maaari mong matukoy ang ningning nito - ang dami ng enerhiya na aktwal na ibinubuga nito. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng ganap na magnitude nito.
Ang absolute magnitude (M) ay ang magnitude na mayroon ang isang bituin sa layo na 10 parsec (32.6 light years) mula sa isang observer. Alam ang maliwanag na magnitude at distansya sa bituin, mahahanap mo ang ganap na magnitude nito:
M=m + 5 - 5 * lg(r)
Ang pinakamalapit na bituin sa Araw, ang Proxima Centauri, isang maliit na dim red dwarf, ay may maliwanag na magnitude na m=-11.3 at isang ganap na magnitude na M=+15.7. Sa kabila ng kalapitan nito sa Earth, ang naturang bituin ay makikita lamang sa malakas na teleskopyo. Kahit malabong bituin No. 359 ayon sa katalogo ng Lobo: m=13.5; M=16.6. Ang ating Araw ay sumisikat ng 50,000 beses na mas maliwanag kaysa sa Wolf 359. Ang star doradus (sa southern hemisphere) ay mayroon lamang ika-8 na maliwanag na magnitude at hindi nakikita ng mata, ngunit ang ganap na magnitude nito ay M = -10.6; siya ay isang milyong beses mas maliwanag pa sa araw. Kung ito ay nasa parehong distansya mula sa amin bilang Proxima Centauri, ito ay mas maliwanag kaysa sa Buwan sa buong buwan.
Para sa Araw M=4.9. Sa layong 10 parsec, ang araw ay makikita bilang isang malabong bituin, na halos hindi nakikita ng mata.
Liwanag ng bituin
Ang stellar luminosity (L) ay mas madalas na ipinahayag sa solar luminosity units (4x erg/s). Ang mga bituin ay nag-iiba sa liwanag sa isang napakalawak na hanay. Karamihan sa mga bituin ay "dwarf"; ang kanilang ningning ay minsan ay bale-wala kahit kumpara sa Araw. Ang katangian ng ningning ay ang "ganap na magnitude" ng bituin. Mayroon ding konsepto ng "maliwanag na magnitude", na nakasalalay sa ningning ng bituin, kulay at distansya dito. Sa karamihan ng mga kaso ginagamit nila ang " ganap na halaga"upang matantya talaga ang laki ng mga bituin, gaano man kalayo ang mga ito. Para malaman ang totoong magnitude, kailangan mo lang ilagay ang mga bituin sa ilang karaniwang distansya (sabihin na nating 10 PCs). Ang mga high luminosity star ay may mga negatibong halaga. Halimbawa, ang maliwanag na magnitude ng araw ay -26.8. Sa layong 10 pcs, ang halagang ito ay magiging +5 na (ang pinakamahina na nakikitang mga bituin hubad na mata may halagang +6).
Radius ng mga bituin
Radius ng mga bituin. Alam ang epektibong temperatura T ef at luminosity L, maaari nating kalkulahin ang radius R ng bituin gamit ang formula:
batay sa batas ng radyasyon ng Stefan-Boltzmann (s is Stefan's constant). Ang radii ng mga bituin na may malalaking angular na sukat ay maaaring direktang masukat gamit ang mga stellar interferometer. Para sa eclipsing binary star, ang mga halaga ay maaaring kalkulahin pinakamalaking diameters mga bahagi, na ipinahayag bilang mga fraction ng semimajor axis ng kanilang kamag-anak na orbit.
Temperatura sa ibabaw
Temperatura sa ibabaw. Ang pamamahagi ng enerhiya sa spectra ng mainit na katawan ay hindi pareho; Depende sa temperatura, ang maximum na radiation ay nangyayari sa iba't ibang haba waves, nagbabago ang kulay ng kabuuang radiation. Ang pag-aaral sa mga epektong ito sa isang bituin, pag-aaral sa pamamahagi ng enerhiya sa stellar spectra, at pagsukat ng mga indeks ng kulay ay ginagawang posible upang matukoy ang kanilang mga temperatura. Ang mga temperatura ng mga bituin ay natutukoy din sa pamamagitan ng mga relatibong intensity ng ilang mga linya sa kanilang spectrum, na ginagawang posible upang maitatag parang multo na klase mga bituin Ang mga spectral na klase ng mga bituin ay nakasalalay sa temperatura at, habang ito ay bumababa, ay itinalaga ng mga titik: O, B, A, F, G, K, M. Bilang karagdagan, ang isang side series ng carbon star C ay nagsanga mula sa G class , at ang isang gilid na sangay S ay nagsanga mula sa klase ng K. Ang mga bituin ng Class O ay nakikilala sa pamamagitan ng mas maiinit na mga bituin. Alam ang mekanismo ng pagbuo ng mga linya sa spectra, ang temperatura ay maaaring kalkulahin mula sa spectral class kung ang acceleration ng gravity sa ibabaw ng bituin ay nauugnay sa katamtamang density photosphere nito, at, dahil dito, ang laki ng bituin (maaaring matantya ang densidad mula sa mga banayad na katangian ng spectra). Ang pag-asa ng spectral type o color index sa epektibong temperatura ng isang bituin ay tinatawag na scale epektibong temperatura. Alam ang temperatura, posible na theoretically kalkulahin kung anong proporsyon ng radiation ng bituin ang nahuhulog sa mga hindi nakikitang rehiyon ng spectrum - ultraviolet at infrared. Ang ganap na magnitude at isang pagwawasto na isinasaalang-alang ang radiation sa ultraviolet at infrared na bahagi ng spectrum ay ginagawang posible upang mahanap ang kabuuang ningning ng bituin.
Liwanag ng bituin Liwanag mga bituin, ang ningning na intensity ng isang bituin, ibig sabihin, ang magnitude ng maliwanag na pagkilos ng bagay na ibinubuga ng isang bituin, na nasa isang unit na solidong anggulo. Ang terminong "liwanag ng bituin" ay hindi tumutugma sa terminong "liwanag" ng pangkalahatang photometry. Ang solar radiation ng isang bituin ay maaaring tumukoy sa alinmang rehiyon ng spectrum ng bituin (visual solar radiation ng isang bituin, photographic solar radiation ng isang bituin, atbp.) o sa kabuuang radiation nito (bolometric solar radiation ng isang bituin). Ang liwanag ng isang bituin ay karaniwang ipinapakita sa mga yunit ng solar luminosity, katumbas ng 3·1027 international candle, o 3.8·1033 erg/sec. Liwanag indibidwal na mga bituin ay ibang-iba sa isa't isa: may mga bituin na ang bolometric luminosity ay umaabot sa kalahating milyon sa solar luminosity units (supergiant star of spectral class O), pati na rin ang mga bituin na may bolometric luminosity na daan-daang libong beses na mas mababa kaysa sa Araw. Ito ay pinaniniwalaan na may mga bituin na may mas mababang ningning. Kasama ng masa, radii at mga temperatura sa ibabaw mga bituin, mga ningning ay ang pinakamahalagang katangian mga bituin Ang koneksyon sa pagitan ng mga stellar na katangian ay isinasaalang-alang sa teoretikal na astrophysics. Ang posisyon ng bituin na L ay nauugnay sa ganap magnitude M pagkagumon:
M = - 2.5 log L + 4.77.
Tingnan din ang Art. Mga bituin o T. kasama sya.
Malaki Ensiklopedya ng Sobyet. - M.: Encyclopedia ng Sobyet. 1969-1978 .
Tingnan kung ano ang "Star luminosity" sa iba pang mga diksyunaryo:
SA pangkalahatang pisika, ang liwanag ay ang flux density ng light energy sa sa direksyong ito. SA pang-eksperimentong pisika elementarya na mga particle Ang liwanag ay isang parameter ng isang accelerator o collider na nagpapakilala sa intensity ng banggaan ng mga nagbabanggaan na beam... Wikipedia
Isang dami na sinusukat ng ratio ng kabuuang enerhiya na ibinubuga ng isang bituin sa oras ng paglabas. Ang unit ng S. star sa SI ay watt. S. Sun, katumbas ng 3.86 1026 W, ay ginagamit bilang isang yunit ng ningning ng iba pang mga bituin ... Astronomical Dictionary
Ang ningning ay isang terminong ginamit upang pangalanan ang ilang pisikal na dami. Mga Nilalaman 1 Photometric luminosity 2 Luminosity ng isang celestial body ... Wikipedia
Kapangyarihan ng radiation ng mga bituin. Karaniwang ipinapahayag sa mga yunit, pantay na ningning Sun L? = 3.86?1026 W... Malaking Encyclopedic Dictionary
Mainit na kumikinang mga katawang makalangit, katulad ng Araw. Iba-iba ang laki, temperatura at liwanag ng mga bituin. Sa maraming aspeto, ang Araw ay isang tipikal na bituin, bagaman ito ay tila mas maliwanag at mas malaki kaysa sa lahat ng iba pang mga bituin, dahil ito ay matatagpuan mas malapit sa... ... Collier's Encyclopedia
I Luminosity sa isang punto sa ibabaw, ang ratio ng luminous flux (Tingnan ang Luminous flux) na nagmumula sa isang maliit na elemento sa ibabaw na naglalaman puntong ito, sa lugar ng elementong ito. Isa sa mga magaan na dami (Tingnan. Banayad na dami).… … Great Soviet Encyclopedia
LUMINOSITY, ang ganap na ningning ng isang BITUIN, ang dami ng enerhiya na ibinubuga ng ibabaw nito bawat segundo. Ipinahayag sa watts (joules per second) o mga unit ng solar brightness. Sinusukat ng bolometric luminosity ang kabuuang lakas ng liwanag ng isang bituin sa bawat... ... Pang-agham at teknikal na encyclopedic na diksyunaryo
LUMINOSITY ng isang bituin, lakas ng radiation. Karaniwang ipinapahayag sa mga yunit na katumbas ng ningning ng Araw L¤ = 3.86×1026 W... encyclopedic Dictionary
Mga bituin malalaking sukat at mataas na ningning. Ang radius ng higante ay umabot sa 1000 solar radii, at ang ningning nito ay 1000 beses ang ningning ng Araw. Ang mga higante ay may mababang katamtamang densidad dahil sa kanilang pinahaba, kalat-kalat na mga shell. Para sa ilang... ... Astronomical Dictionary
Mga bituin, kapangyarihan ng radiation. Karaniwang ipinapahayag sa mga yunit ng solar luminosity 1.0 = 3.86*1026 W... Likas na agham. encyclopedic Dictionary
Ang radiation na ibinubuga mula sa isang maliit na lugar ng isang makinang na ibabaw ng isang unit area. Ito ay katumbas ng ratio ng maliwanag na pagkilos ng bagay na nagmumula sa maliit na lugar sa ibabaw na isinasaalang-alang sa lugar ng lugar na ito:
,kung saan ang dΦ ay ang luminous flux na ibinubuga ng isang surface area ng area d S. Ang liwanag ay sinusukat sa lm/m². Ang 1 lm/m² ay ang ningning ng isang ibabaw na may lawak na 1 m2 na naglalabas ng maliwanag na pagkilos ng bagay na katumbas ng 1 lm.
Ang liwanag ay hindi nakasalalay sa distansya sa bagay; tanging ang maliwanag na magnitude ay nakasalalay dito. Ang liwanag ay isa sa pinakamahalaga mga katangian ng bituin, na nagpapahintulot sa paghahambing sa bawat isa Iba't ibang uri mga bituin sa mga diagram na "spectrum - luminosity", "mass - luminosity". Ang liwanag ng isang bituin ay maaaring kalkulahin gamit ang formula:
saan R- radius ng bituin, T ay ang temperatura ng ibabaw nito, σ ay ang Stefan-Boltzmann coefficient.
Collider luminosity
Sa experimental particle physics ningning ay tinatawag na accelerator o collider parameter, na nagpapakilala sa intensity ng banggaan ng mga particle ng dalawang nagbabanggaan na beam, o mga particle ng isang beam na may mga particle ng isang nakapirming target. Ang ningning L ay sinusukat sa cm−2 s−1. Kapag ang cross section ng reaksyon ay pinarami ng liwanag, ang average na dalas ng prosesong ito sa isang ibinigay na collider ay nakuha.
Mga Tala
Wikimedia Foundation. 2010.
- Pagtutulungan
- Pinagsamang materyal
Tingnan kung ano ang "Luminosity" sa iba pang mga diksyunaryo:
LUMINOSITY- sa isang punto sa ibabaw. isa sa mga liwanag na dami, ang ratio ng maliwanag na pagkilos ng bagay na nagmumula sa isang elemento sa ibabaw hanggang sa lugar ng elementong ito. Yunit C. (SI) lumen kada metro kuwadrado (lm/m2). Ang isang katulad na halaga sa sistema ng enerhiya. ang dami ay tinatawag na ...... Pisikal na encyclopedia
ningning- Ang ratio ng luminous flux na ibinubuga ng isang makinang na ibabaw sa lugar ng ibabaw na ito [ Terminolohikal na diksyunaryo sa pagtatayo sa 12 wika (VNIIIS Gosstroy USSR)] ningning (Mν) Pisikal na bilang, tinutukoy ng ratio... ... Gabay ng Teknikal na Tagasalin
LUMINOSITY- LUMINOSITY, ang ganap na ningning ng isang BITUIN, ang dami ng enerhiya na ibinubuga ng ibabaw nito bawat segundo. Ipinahayag sa watts (joules per second) o mga unit ng solar brightness. Sinusukat ng bolometric luminosity ang kabuuang lakas ng liwanag ng isang bituin sa bawat... ... Pang-agham at teknikal na encyclopedic na diksyunaryo
LUMINOSITY- LUMINITY, 1) sa astronomy, ang kabuuang halaga ng enerhiya na ibinubuga bagay sa espasyo bawat yunit ng oras. Minsan pinag-uusapan natin ang liwanag sa isang tiyak na hanay ng mga wavelength, halimbawa liwanag ng radyo. Karaniwang sinusukat sa erg/s, W o mga yunit... ... Modernong encyclopedia
LUMINOSITY- kapangyarihan ng radiation ng mga bituin. Karaniwang ipinahayag sa mga yunit na katumbas ng solar luminosity L? = 3.86?1026 W...
LUMINOSITY- ang halaga ng kabuuang luminous flux na ibinubuga ng isang unit surface ng light source. Sinusukat sa lm/m² (sa SI) ... Malaking Encyclopedic Dictionary
LUMINOSITY- (luminosity) pisikal. laki, katumbas ng ratio liwanag (cm.) Ф na ibinubuga ng isang makinang na ibabaw sa lugar S ng ibabaw na ito: R = Ф/S Sa SI na ipinahayag sa (cm.) bawat metro kwadrado(lm/m2) ... Malaking Polytechnic Encyclopedia
Liwanag- I Luminosity sa isang punto sa ibabaw, ang ratio ng luminous flux (Tingnan ang Luminous flux) na nagmumula sa isang maliit na elemento sa ibabaw na naglalaman ng isang naibigay na punto sa lugar ng elementong ito. Isa sa mga light quantity (Tingnan ang Light quantity).... ... Great Soviet Encyclopedia
ningning- At; at. Astron. Luminous flux na ibinubuga ng isang unit surface area ng isang light source. C. ng isang bituin (ang ratio ng ningning na intensity ng isang bituin sa ningning na intensity ng Araw). S. night sky (glow ng atoms at air molecules sa matataas na layer ng atmosphere). * * * ningning ko… … encyclopedic Dictionary
Liwanag- sa astronomy, ang kabuuang enerhiya na ibinubuga ng isang pinagmumulan sa bawat yunit ng oras (sa ganap na mga yunit o sa mga yunit ng solar luminosity; solar luminosity = 3.86·1033 erg/s). Minsan hindi sila nagsasalita tungkol sa buong S., ngunit tungkol sa S. sa isang tiyak na hanay ng mga wavelength. Halimbawa, sa...... Astronomical Dictionary
Mga bituin. Luminosity, spectrum at pag-uuri.
Ang ilang mga bituin ay kumikinang nang mas malakas, ang iba ay mas mahina. Ang kapangyarihan ng radiation ng isang bituin ay tinatawag na ningning. Ang liwanag ay ang kabuuang enerhiya na ibinubuga ng isang bituin sa 1 segundo. Ang ningning ng isang bituin ay nagpapakilala sa daloy ng enerhiya na ibinubuga ng bituin sa lahat ng direksyon, at may dimensyon ng kapangyarihan na J/s o W. Ang liwanag ay tinutukoy kung ang maliwanag na magnitude at distansya sa bituin ay kilala. Bagama't ang astronomiya ay may lubos na maaasahang mga instrumental na pamamaraan para sa pagtukoy ng maliwanag na magnitude, ang distansya sa mga bituin ay hindi napakadaling matukoy. Ang ganap na magnitude ng Araw sa buong saklaw ng radiation (bolometric magnitude) ay M = 4.72, ang ningning nito ay L = 3.86∙10 26 W. Alam ang ganap na magnitude, mahahanap mo ang ningning: log L/L = 0.4 (M – M).
| Bituin | Liwanag |
| Sirius | 22 L |
| Canopus | 4 700 L |
| Arcturus | 107L |
| Vega | 50 L |
Ang mga ningning ng iba pang mga bituin ay tinutukoy sa mga kamag-anak na yunit, paghahambing sa ningning ng Araw. Ang mga bituin ay kilala na naglalabas ng libu-libong beses na mas kaunting radiation kaysa sa Araw. At ang bituin na S Doradus, makikita lamang sa mga bansa southern hemisphere Ang Earth ay parang 8th magnitude star (hindi nakikita ng mata!), isang milyong beses na mas maliwanag kaysa sa Araw, ang absolute magnitude nito M = –10.6. Ang mga bituin ay maaaring mag-iba sa ningning ng isang bilyong beses. Kabilang sa mga bituin ng napakataas na ningning, ang mga higante at supergiants ay nakikilala. Karamihan sa mga higante ay may temperaturang 3,000–4,000 K, kaya naman tinawag silang mga pulang higante.
Ang Aldebaran ay isang pulang higante sa konstelasyon ng Taurus.
Alpha Orionis - Betelgeuse. Ang mga supergiant, gaya ng Betelgeuse, ang pinakamakapangyarihang pinagmumulan ng liwanag. Ang mga bituin na may mababang ningning ay tinatawag na dwarf.
Ang isang maliit na tuldok sa tabi ng Sirius ay ang kanyang satellite, Puting dwende Sirius B. Spectra of stars ang kanilang mga pasaporte na may paglalarawan ng lahat mga tampok ng bituin. Ang mga bituin ay gawa sa pareho mga elemento ng kemikal, na kilala sa Earth, ngunit sa porsyento pinangungunahan sila ng mga light elements: hydrogen at helium. Mula sa spectrum ng isang bituin, malalaman mo ang ningning nito, distansya sa bituin, temperatura, sukat, komposisyong kemikal kapaligiran nito, bilis ng pag-ikot sa paligid ng axis nito, mga tampok ng paggalaw sa paligid pangkalahatang sentro grabidad. Ang isang spectral apparatus na naka-mount sa isang teleskopyo ay naghihiwalay sa liwanag ng bituin sa pamamagitan ng wavelength sa isang spectrum strip. Mula sa spectrum maaari mong malaman kung saang enerhiya ang nagmumula sa bituin iba't ibang haba alon at tantiyahin nang tumpak ang temperatura nito. Ang kulay at spectrum ng mga bituin ay nauugnay sa kanilang temperatura. Sa mga cool na bituin na may temperaturang photosphere na 3,000 K, nangingibabaw ang radiation sa pulang rehiyon ng spectrum. Ang spectra ng naturang mga bituin ay naglalaman ng maraming linya ng mga metal at molekula. Sa mainit asul na mga bituin na may temperaturang higit sa 10,000–15,000 K karamihan ng ang mga atom ay ionized. Ang mga ganap na ionized na atom ay hindi nagbibigay parang multo na mga linya, samakatuwid mayroong ilang mga linya sa spectra ng naturang mga bituin.
Ayon sa kanilang spectra, ang mga bituin ay nahahati sa mga spectral na klase:
|
Spectra ng iba't ibang bituin. Ang isang katangiang katangian ng stellar spectra ay ang pagkakaroon din ng marami mga linya ng pagsipsip na kabilang sa iba't ibang elemento. Ang isang mahusay na pagsusuri ng mga linyang ito ay naging posible upang makakuha ng lalo na mahalagang impormasyon tungkol sa likas na katangian ng mga panlabas na patong ng mga bituin.
Ang kemikal na komposisyon ng mga panlabas na layer ng mga bituin, mula sa kung saan ang kanilang radiation ay direktang dumating sa amin, ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang kumpletong pamamayani ng hydrogen. Ang helium ay nasa pangalawang lugar, at ang bilang ng iba pang mga elemento ay medyo maliit. Para sa halos bawat sampung libong hydrogen atoms, mayroong isang libong helium atoms, humigit-kumulang 10 oxygen atoms, bahagyang mas kaunting carbon at nitrogen, at isang iron atom lamang. Ang mga impurities ng iba pang mga elemento ay ganap na bale-wala. Nang walang pagmamalabis, masasabi nating ang mga bituin ay binubuo ng hydrogen at helium na may maliit na paghahalo ng mas mabibigat na elemento. Ang isang magandang tagapagpahiwatig ng temperatura ng mga panlabas na layer ng bituin ay ang kulay nito. Ang mga maiinit na bituin ng spectral na uri O at B ay asul; Ang mga bituin na katulad ng ating Araw (na ang spectral class ay G2) ay lumilitaw na dilaw, habang ang mga bituin ng spectral class na K at M ay lumilitaw na pula. Sa astrophysics mayroong isang maingat na binuo at ganap na layunin na sistema ng kulay. Ito ay batay sa isang paghahambing ng mga naobserbahang magnitude na nakuha sa pamamagitan ng iba't ibang mahigpit na standardized light filter. Sa dami, ang kulay ng mga bituin ay nailalarawan sa pagkakaiba sa pagitan ng dalawang halaga na nakuha sa pamamagitan ng dalawang mga filter, ang isa ay nagpapadala ng karamihan sa mga asul na sinag ("B"), at ang isa ay may spectral sensitivity curve na katulad ng sa pamamagitan ng mata ng tao(“V”) Ang teknolohiya para sa pagsukat ng kulay ng mga bituin ay napakahusay na ayon sa sinusukat Halaga ng B-V posibleng matukoy ang spectral class ng isang bituin na may katumpakan ng subclass. Para sa malabong mga bituin, ang pagsusuri ng kulay ay ang tanging paraan upang maiuri ang mga ito nang kakaiba.
Harvard parang multo na pag-uuri batay sa presensya o kawalan, pati na rin ang relatibong intensity ng ilang spectral na linya.
Bilang karagdagan sa mga pangunahing klase ng parang multo na nakalista sa talahanayan para sa medyo cool na mga bituin, mayroon ding mga klase N at R (mga banda ng pagsipsip ng mga molekula ng carbon C2, cyanide CN at carbon monoxide CO), klase S (mga banda ng titanium oxides TiO at zirconium ZrO ), pati na rin para sa mga pinakamalamig na bituin – class L (CrH band, rubidium, cesium, potassium at sodium lines). Para sa mga bagay ng substellar type - "brown dwarfs", intermediate sa masa sa pagitan ng mga bituin at planeta, isang espesyal na spectral class T (absorption bands ng tubig, methane at molecular hydrogen) ay ipinakilala kamakailan. Ang mga spectral na klase na O, B, A ay madalas na tinatawag na mainit o maaga, ang mga klase F at G ay solar, at ang mga klase ng K at M ay malamig o huli na mga spectral na klase. Para sa mas tumpak na kahulugan ng stellar spectra, ang mga pagitan sa pagitan ng mga nakalistang klase ay nahahati sa 10 subclass. Halimbawa, ang F5 ay isang spectrum intermediate sa pagitan ng F0 at G0. Ang spectral na klase ng Araw ay G2.
Posibilidad na sukatin at ihambing ang pagtakpan iba't ibang bituin humantong sa pagtuklas bagong lugar sa astronomiya - colorimetry. Ang colorimetry ay ang pagsukat at pag-aaral ng kulay ng mga bituin.
Ang pang-unawa ng kulay ay puro subjective, depende ito sa reaksyon ng retina ng nagmamasid. Ang sensitivity ng kulay ng mata ng tao ay limitado sa humigit-kumulang sa sumusunod na lugar: mula sa violet ray (4,000 A) hanggang sa red rays (7,500 A). Ang mga bituin ay naglalabas ng enerhiya sa lahat ng hanay electromagnetic spectrum, hindi lamang sa nakikitang rehiyon. Ang mga kulay ng mga bituin ay tinutukoy ng ratio ng intensity ng radiation sa dalawa o higit pang mga rehiyon ng spectrum. Noong una, iminungkahi na sukatin ang kulay ng mga bituin gamit ang mga litrato. Kung ang isang bituin ay nakunan ng larawan sa dalawang photographic plate, ang isa ay sensitibo sa mas maikli, asul na sinag, at ang pangalawa sa mas mahaba, pulang sinag, kung gayon ang pag-itim, iyon ay, ang nakikitang magnitude, ay magiging iba sa iba't ibang photographic plate. Ang pagkakaiba sa pagitan ng photographic magnitude ay tinawag na color index (CI).
CI = m(1) – m(2). Ang mga pulang bituin ay may positibong mga indeks ng kulay, at puti at asul na mga bituin– negatibo. Sa pag-unlad ng teknolohiya sa pagsukat ng photometric at pagdating ng mga photomultiplier, napagkasunduan na gamitin ang sistema ng kulay ng U, B, V. Pinalitan ng U, B, V system ang dating photographic at photovisual color determination system. Ang sistema ng kulay ng U ay sumusukat sa mga stellar magnitude sa ultraviolet na rehiyon ng spectrum, ang sistema ng kulay ng B - sa ordinaryong photographic na rehiyon, na tumutugma sa mga asul na sinag, at ang sistema ng kulay ng V - sa rehiyon ng kulay na nangingibabaw sa pag-iilaw ng ating planeta, i.e. kulay dilaw.
Sistema ng UBV.
Index mga kulay B-V nagbibigay-daan sa iyo na ihambing ang mga intensidad ng radiation sa asul at dilaw na mga sinag, at ang index ng kulay ng U-B sa ultraviolet at asul na hanay ng spectrum. Sumang-ayon kaming ipagpalagay na ang B-V color index para sa isang AO class star katumbas ng zero. Ito ay tumutugma sa isang flux ng quanta na may wavelength na 5550 A. Kung ang color index ng bituin pangunahing pagkakasunod-sunod negatibo, kung gayon ito ay isang bituin ng mga unang klase ng parang multo na may temperatura sa ibabaw na higit sa 10,000 K. Kung positibo ang indeks ng kulay, kung gayon ito ay isang bituin ng mga huling klase ng parang multo na may temperatura sa ibabaw na mas mababa sa 10,000 K. Kaya, sa colorimetry , nagkakaroon ng koneksyon sa pagitan ng B-V color index, spectral class at temperatura ng photosphere para sa pangunahing sequence na mga bituin. Mga bituin, para sa ang pinakabihirang exception, ay sinusunod bilang mga point source ng radiation. Nangangahulugan ito na ang kanilang mga angular na sukat ay napakaliit. Kahit na sa pinaka malalaking teleskopyo ang mga bituin ay hindi makikita bilang "tunay" na mga disk. Isang bituin kahit sa pinakamarami malaking teleskopyo hindi mareresolba.
Mga pamamaraan para sa pagtukoy ng mga laki ng bituin:
- mula sa mga obserbasyon ng isang eclipse ng Buwan ng isang bituin, matutukoy ng isa ang laki ng anggular, at, sa pag-alam sa distansya sa bituin, matutukoy ng isa ang totoo, linear na sukat nito;
- ang mga sukat ng bituin ay maaaring direktang masukat sa pamamagitan ng espesyal na aparato- optical interferometer;
- ang laki ng isang bituin ay maaaring kalkulahin ayon sa teorya batay sa mga pagtatantya ng kabuuang ningning at temperatura ayon sa batas ng Stefan–Boltzmann.
Mga paghahambing na sukat ng Araw at mga dwarf.
Ang mga sukat ng mga bituin ay makabuluhang nag-iiba sa kanilang mga sarili: may mga dwarf, higante at ordinaryong bituin, na karamihan. Ipinakita ng mga sukat na ang mga sukat ng mga puting dwarf ay ilang libong kilometro, at ang mga sukat ng mga pulang higante ay maihahambing sa mga sukat solar system. Ang masa ng isang bituin ay marahil ang pinakamahalagang katangian nito. Ang misa ang nagtatakda ng lahat landas buhay mga bituin. Maaaring matantya ang masa para sa mga bituin na kasama sa binary mga sistema ng bituin, kung alam semi-major axis orbit a at orbital period T. Sa kasong ito, ang mga masa ay tinutukoy mula sa ikatlong batas ni Kepler, na maaaring isulat sa sumusunod na anyo: dito ang M1 at M2 ay ang mga masa ng mga bahagi ng system, ang G ay ang gravitational constant. Ang equation ay nagbibigay ng kabuuan ng mga masa ng mga bahagi ng system. Kung, bilang karagdagan, ang kaugnayan ay kilala bilis ng orbital, kung gayon ang kanilang mga masa ay maaaring matukoy nang hiwalay. Sa kasamaang palad, para lamang sa isang medyo maliit na bilang ng mga binary system ang masa ng bawat bituin ay maaaring matukoy sa ganitong paraan.
Ang lahat ng iba pang paraan ng pagtantya ng masa ay hindi direkta. Sa esensya, ang astronomiya ay wala at kasalukuyang walang paraan ng direktang at malayang pagpapasiya masa ng isang nakahiwalay na bituin. At ito ay isang malubhang depekto sa ating agham ng Uniberso. Kung umiiral ang gayong pamamaraan, ang pag-unlad ng ating kaalaman ay magiging mas mabilis. Para sa pangunahing pagkakasunod-sunod ng mga bituin ito ay itinatag na mas masa, mas mataas ang ningning ng bituin. Ang pag-asa na ito ay hindi linear: halimbawa, sa pagdodoble ng masa, ang ningning ay tumataas ng higit sa 10 beses. Ang pinakamaliit na bituin ay makabuluhang mas malaki kaysa sa anumang planeta sa solar system. Ang masa ng mga bituin ay mula sa 0.1 solar masa hanggang ilang sampu ng solar masa. Kaya, ang masa ng mga bituin ay naiiba lamang ng ilang daang beses.
Inihayag ang mga paghahambing ng masa at ningning para sa karamihan ng mga bituin ang sumusunod na dependency: Ang liwanag ay humigit-kumulang proporsyonal sa ikaapat na kapangyarihan ng masa.
Ang density ng gas sa gitna ng Araw ay isang daang beses kaysa sa tubig. Ang isang bituin na tumitimbang ng dalawang beses na kasing dami ng Araw na nagliliwanag ng halos 16 na beses na mas malakas. Sa ilalim ng impluwensiya mataas na temperatura(milyong-milyong mga kelvin) ang mga atomo ng nucleus ay ganap na na-ionize, at ang mga distansya sa pagitan ng mga ito ay nabawasan. Ang density ng gas sa gitna ng Araw ay isang daang beses kaysa sa tubig. Tumataas din ang temperatura ng bituin habang papalapit ito sa gitna. Ang mga bituin ng mga maagang uri ng parang multo O, B, A ay nailalarawan din ng mataas na mga rate ng pag-ikot.
Equatorial rotation velocities ng mga bituin: spectrum v, km/s O5 400 A0 320 A5 250 F0 180
Ang pinakamataas na naobserbahang bilis ay natagpuan para sa mga bituin na may mga linya ng paglabas sa spectrum at, siyempre, para sa mga neutron na bituin. Ang ating Araw ay umiikot sa bilis na ekwador na 2 km/s. Malaki ang pagkakaiba ng mga bituin sa laki, ningning, at temperatura.
Dahil sa kanilang napakalaking lugar sa ibabaw, ang mga higante ay nagniningning nang hindi masusukat mas maraming enerhiya kaysa sa mga normal na bituin tulad ng Araw, kahit na ang kanilang temperatura sa ibabaw ay mas mababa. Ang radius ng pulang supergiant na Betelgeuse (orion) ay maraming beses na mas malaki kaysa sa radius ng Araw. Sa kabaligtaran, ang laki ng isang normal na pulang bituin ay karaniwang hindi hihigit sa ikasampung bahagi ng laki ng Araw. Sa kaibahan sa mga higante, sila ay tinatawag na dwarf. Halimbawa, ang dalawang bituin na may parehong uri ng parang multo na M2, Betelgeuse at Lalande 21185, ay naiiba sa ningning sa pamamagitan ng isang kadahilanan na 600,000. Ang Betelgeuse ay 3,000 beses na mas maliwanag kaysa sa Araw, habang ang Lalande 21185 ay 200 beses na mas mababa. Ang mga bituin ay mga higante at dwarf iba't ibang yugto ang ebolusyon nito, at ang higante, na umabot sa "katandaan," ay maaaring maging isang puting dwarf. Kasama ng mga pulang higante at supergiants, mayroong puti at asul na mga supergiant: Regulus (α Leo), Rigel (β Orion).
Pinagmulan ng impormasyon: "Open Astronomy 2.5", LLC "PHYSICON"
