La caracterització dels cossos celestes pot ser molt confusa. Només les estrelles tenen magnitud aparent, absoluta, lluminositat i altres paràmetres. Intentarem fer front a aquest últim. Quina és la lluminositat de les estrelles? Té alguna cosa a veure amb la seva visibilitat al cel nocturn? Quina és la lluminositat del Sol?
Natura de les estrelles
Les estrelles són cossos còsmics molt massius que emeten llum. Es formen a partir de gasos i pols, com a resultat de la compressió gravitatòria. Dins de les estrelles hi ha un nucli dens en el qual tenen lloc les reaccions nuclears. Fan brillar les estrelles. Les principals característiques de les lluminàries són l'espectre, la mida, la brillantor, la lluminositat, l'estructura interna. Tots aquests paràmetres depenen de la massa d'una estrella concreta i de la seva composició química.
Els principals "constructors" d'aquests cossos celestes són l'heli i l'hidrogen. En menor quantitat en relació amb ells, pot contenir carboni, oxigen i metalls (manganès, silici, ferro). Les estrelles joves tenen la major quantitat d'hidrogen i heli, amb el temps les seves proporcions disminueixen, deixant pas a altres elements.
Woles regions internes de l'estrella, l'ambient és molt "calent". La temperatura en ells arriba a diversos milions de kelvins. Hi ha reaccions contínues en les quals l'hidrogen es converteix en heli. A la superfície, la temperatura és molt més baixa i només arriba a uns quants milers de kelvins.
Quina és la lluminositat de les estrelles?
Les reaccions de fusió a l'interior de les estrelles van acompanyades d'alliberaments d'energia. La lluminositat també s'anomena una quantitat física que reflecteix exactament quanta energia produeix un cos celeste en un temps determinat.
Sovint es confon amb altres paràmetres, com ara la brillantor de les estrelles al cel nocturn. Tanmateix, la brillantor o el valor aparent és una característica aproximada que no es mesura de cap manera. Està molt relacionat amb la distància de la lluminària de la Terra i només descriu com de bé és visible l'estrella al cel. Com més petit sigui el nombre d'aquest valor, més gran serà la brillantor aparent.
A diferència d'això, la lluminositat de les estrelles és un paràmetre objectiu. No depèn d'on sigui l'observador. Aquesta és una característica d'una estrella que determina el seu poder energètic. Pot canviar en diferents períodes de l'evolució d'un cos celeste.
Aproximada a la lluminositat, però no idèntica, és la magnitud absoluta. Denota la brillantor de l'estrella, visible per a un observador a una distància de 10 parsecs o 32,62 anys llum. S'utilitza habitualment per calcular la lluminositat de les estrelles.
Determinació de la lluminositat
La quantitat d'energia que emet un cos celeste es determina en watts (W), joules per segon(J/s) o en ergs per segon (erg/s). Hi ha diverses maneres de trobar el paràmetre necessari.
Es pot calcular fàcilment mitjançant la fórmula L=0, 4(Ma -M) si coneixeu el valor absolut de l'estrella desitjada. Per tant, la lletra llatina L significa lluminositat, la lletra M és la magnitud absoluta i Ma és la magnitud absoluta del Sol (4,83 Ma).
Una altra manera implica més coneixement sobre la lluminària. Si coneixem el radi (R) i la temperatura (Tef) de la seva superfície, aleshores la lluminositat es pot determinar amb la fórmula L=4pR 2sT4ef. La s llatina en aquest cas significa una magnitud física estable: la constant de Stefan-Boltzmann.
La lluminositat del nostre Sol és de 3.839 x 1026 Watts. Per simplicitat i claredat, els científics solen comparar la lluminositat d'un cos còsmic amb aquest valor. Per tant, hi ha objectes milers o milions de vegades més febles o més potents que el Sol.
Clases de lluminositat estrella
Per comparar les estrelles entre si, els astrofísics utilitzen diferents classificacions. Es divideixen segons espectres, mides, temperatures, etc. Però sovint, per obtenir una imatge més completa, s'utilitzen diverses característiques alhora.
Hi ha una classificació central de Harvard basada en els espectres emesos per les lluminàries. Utilitza lletres llatines, cadascuna de les quals correspon a un color específic de radiació (O-blau, B - blanc-blau, A - blanc, etc.).
Les estrelles del mateix espectre poden tenir diferentslluminositat. Per tant, els científics han desenvolupat la classificació Yerk, que també té en compte aquest paràmetre. Ella els separa per lluminositat, en funció de la seva magnitud absoluta. Al mateix temps, a cada tipus d'estrella se li assignen no només les lletres de l'espectre, sinó també els números responsables de la lluminositat. Per tant, assigneu:
- hipergegants (0);
- supergegants més brillants (Ia+);
- supergegants brillants (Ia);
- supergegants normals (Ib);
- gegants brillants (II);
- gegants normals (III);
- subgegants (IV);
- nans de la seqüència principal (V);
- subnans (VI);
- nanes blanques (VII);
Com més gran sigui la lluminositat, menor serà el valor del valor absolut. Per als gegants i supergegants, s'indica amb un signe menys.
La relació entre el valor absolut, la temperatura, l'espectre i la lluminositat de les estrelles es mostra pel diagrama de Hertzsprung-Russell. Va ser adoptat l'any 1910. El diagrama combina les classificacions de Harvard i York i us permet considerar i classificar les lluminàries de manera més holística.
Diferència de lluminositat
Els paràmetres de les estrelles estan fortament interconnectats entre si. La lluminositat es veu afectada per la temperatura de l'estrella i la seva massa. I depenen en gran mesura de la composició química de l'estrella. La massa d'una estrella es fa més gran, com menys elements pesants conté (més pesats que l'hidrogen i l'heli).
Els
Hipergegants i diversos supergegants tenen les masses més grans. Són les estrelles més poderoses i brillants de l'univers, però al mateix temps, són les més rares. Els nans, en canvi, tenen una massa petita illuminositat, però representen aproximadament el 90% de totes les estrelles.
L'estrella més massiva que es coneix actualment és la hipergegant blava R136a1. La seva lluminositat supera la solar en 8,7 milions de vegades. Una estrella variable de la constel·lació Cygnus (P Cygnus) supera el Sol en lluminositat en 630.000 vegades, i S Doradus supera aquest paràmetre en 500.000 vegades. Una de les estrelles més petites conegudes, 2MASS J0523-1403 té una lluminositat de 0,00126 del Sol.
