Karakterisering av himlakroppar kan vara mycket förvirrande. Endast stjärnor har skenbar, absolut magnitud, ljusstyrka och andra parametrar. Vi kommer att försöka hantera det senare. Vad är stjärnornas ljusstyrka? Har det något att göra med deras synlighet på natthimlen? Vad är solens ljusstyrka?
Nature of stars
Stjärnor är mycket massiva kosmiska kroppar som avger ljus. De bildas av gaser och damm, som ett resultat av gravitationskompression. Inuti stjärnorna finns en tät kärna i vilken kärnreaktioner äger rum. De får stjärnorna att lysa. De viktigaste egenskaperna hos armaturerna är spektrum, storlek, briljans, ljusstyrka, inre struktur. Alla dessa parametrar beror på massan av en viss stjärna och dess kemiska sammansättning.
De huvudsakliga "konstruktörerna" av dessa himlakroppar är helium och väte. I en mindre mängd i förhållande till dem kan kol, syre och metaller (mangan, kisel, järn) finnas. Unga stjärnor har den största mängden väte och helium, med tiden minskar deras proportioner och ger vika för andra grundämnen.
Wostjärnans inre regioner är miljön väldigt "het". Temperaturen i dem når flera miljoner kelvin. Det sker kontinuerliga reaktioner där väte omvandlas till helium. På ytan är temperaturen mycket lägre och når bara några tusen kelvin.
Vad är stjärnornas ljusstyrka?
Fusionsreaktioner inuti stjärnor åtföljs av energiutsläpp. Ljusstyrka kallas också en fysisk storhet som återspeglar exakt hur mycket energi en himlakropp producerar under en viss tid.
Det förväxlas ofta med andra parametrar, som ljusstyrkan hos stjärnorna på natthimlen. Ljusstyrka eller skenbart värde är dock en ungefärlig egenskap som inte mäts på något sätt. Det är till stor del relaterat till armaturens avstånd från jorden och beskriver bara hur väl stjärnan är synlig på himlen. Ju mindre siffran på detta värde är, desto större är dess skenbara ljusstyrka.
Till skillnad från det är stjärnornas ljusstyrka en objektiv parameter. Det beror inte på var observatören är. Detta är en egenskap hos en stjärna som bestämmer dess energistyrka. Det kan förändras under olika perioder av evolutionen av en himlakropp.
Ungefärlig ljusstyrka, men inte identisk, är den absoluta magnituden. Det anger stjärnans ljusstyrka, synlig för en observatör på ett avstånd av 10 parsec eller 32,62 ljusår. Det används vanligtvis för att beräkna stjärnors ljusstyrka.
Bestämning av ljusstyrka
Mängden energi som en himlakropp avger bestäms i watt (W), joule per sekund(J/s) eller i erg per sekund (erg/s). Det finns flera sätt att hitta den önskade parametern.
Det kan enkelt beräknas med formeln L=0, 4(Ma -M) om du vet det absoluta värdet för den önskade stjärnan. Så den latinska bokstaven L står för ljusstyrka, bokstaven M är den absoluta magnituden och Ma är solens absoluta magnitud (4,83 Ma).
Ett annat sätt innebär mer kunskap om armaturen. Om vi känner till radien (R) och temperaturen (Tef) för dess yta, så kan ljusstyrkan bestämmas med formeln L=4pR 2sT4ef. Det latinska s betyder i detta fall en stabil fysisk storhet - Stefan-Boltzmann-konstanten.
Ljusstyrkan hos vår sol är 3,839 x 1026 Watt. För enkelhetens skull och tydlighetens skull jämför forskare vanligtvis ljusstyrkan hos en kosmisk kropp med detta värde. Så det finns föremål som är tusentals eller miljoner gånger svagare eller kraftfullare än solen.
Stjärnans ljusstyrka
För att jämföra stjärnor med varandra använder astrofysiker olika klassificeringar. De är indelade efter spektra, storlekar, temperaturer osv. Men oftast, för en mer komplett bild, används flera egenskaper samtidigt.
Det finns en central Harvard-klassificering baserad på de spektra som sänds ut av armaturerna. Den använder latinska bokstäver, som var och en motsvarar en specifik strålningsfärg (O-blå, B - vit-blå, A - vit, etc.).
Stjärnor med samma spektrum kan ha olikaljusstyrka. Därför har forskare utvecklat Yerk-klassificeringen, som också tar hänsyn till denna parameter. Hon separerar dem genom ljusstyrka, baserat på deras absoluta magnitud. Samtidigt tilldelas varje typ av stjärna inte bara bokstäverna i spektrumet, utan också siffrorna som ansvarar för ljusstyrkan. Så tilldela:
- hypergiants (0);
- brightest supergiants (Ia+);
- bright superjättar (Ia);
- normala superjättar (Ib);
- bright giants (II);
- normala jättar (III);
- subgiants (IV);
- dvärgar i huvudsekvensen (V);
- subdwarfs (VI);
- vita dvärgar (VII);
Ju högre ljusstyrka, desto mindre är värdet på det absoluta värdet. För jättar och superjättar indikeras det med ett minustecken.
Släktskapet mellan stjärnornas absoluta värde, temperatur, spektrum, ljusstyrka visas av Hertzsprung-Russell-diagrammet. Det antogs 1910. Diagrammet kombinerar Harvard- och York-klassificeringarna och låter dig överväga och klassificera armaturerna mer holistiskt.
Skillnad i ljusstyrka
Stjärnornas parametrar är starkt sammankopplade med varandra. Ljusstyrkan påverkas av stjärnans temperatur och dess massa. Och de beror till stor del på stjärnans kemiska sammansättning. Massan av en stjärna blir större ju mindre tunga grundämnen den innehåller (tyngre än väte och helium).
Hyperjättar och olika superjättar har de största massorna. De är de mest kraftfulla och ljusstarkaste stjärnorna i universum, men samtidigt är de de sällsynta. Dvärgar, tvärtom, har en liten massa ochljusstyrka, men utgör cirka 90 % av alla stjärnor.
Den mest massiva stjärnan som för närvarande är känd är den blå hyperjätten R136a1. Dess ljusstyrka överstiger solenergin med 8,7 miljoner gånger. En variabel stjärna i stjärnbilden Cygnus (P Cygnus) överträffar solen i ljusstyrka med 630 000 gånger, och S Doradus överskrider denna parameter med 500 000 gånger. En av de minsta kända stjärnorna, 2MASS J0523-1403, har en ljusstyrka på 0,00126 av solen.
