Karakterisering av himmellegemer kan være veldig forvirrende. Bare stjerner har tilsynelatende, absolutt styrke, lysstyrke og andre parametere. Vi vil prøve å håndtere det siste. Hva er lysstyrken til stjerner? Har det noe å gjøre med deres synlighet på nattehimmelen? Hva er solens lysstyrke?
Nature of stars
Stjerner er veldig massive kosmiske kropper som sender ut lys. De dannes av gasser og støv, som et resultat av gravitasjonskompresjon. Inne i stjernene er det en tett kjerne der kjernefysiske reaksjoner finner sted. De får stjernene til å skinne. Hovedkarakteristikkene til armaturene er spektrum, størrelse, glans, lysstyrke, indre struktur. Alle disse parameterne avhenger av massen til en bestemt stjerne og dens kjemiske sammensetning.
De viktigste "konstruktørene" av disse himmellegemene er helium og hydrogen. I en mindre mengde i forhold til dem kan karbon, oksygen og metaller (mangan, silisium, jern) være inneholdt. Unge stjerner har den største mengden hydrogen og helium, med tiden reduseres proporsjonene, og gir plass til andre grunnstoffer.
Wode indre områdene av stjernen er miljøet veldig "varmt". Temperaturen i dem når flere millioner kelvin. Det er kontinuerlige reaksjoner der hydrogen omdannes til helium. På overflaten er temperaturen mye lavere og når bare noen få tusen kelvin.
Hva er lysstyrken til stjerner?
Fusjonsreaksjoner inne i stjerner er ledsaget av energifrigjøring. Lysstyrke kalles også en fysisk størrelse som reflekterer nøyaktig hvor mye energi et himmellegeme produserer i løpet av en viss tid.
Det forveksles ofte med andre parametere, for eksempel lysstyrken til stjernene på nattehimmelen. Imidlertid er lysstyrke eller tilsynelatende verdi en omtrentlig karakteristikk som ikke måles på noen måte. Det er i stor grad relatert til avstanden til lyskilden fra jorden og beskriver bare hvor godt stjernen er synlig på himmelen. Jo mindre tallet på denne verdien er, desto større er den tilsynelatende lysstyrken.
I motsetning til det, er lysstyrken til stjerner en objektiv parameter. Det avhenger ikke av hvor observatøren er. Dette er en karakteristikk av en stjerne som bestemmer dens energikraft. Det kan endre seg i forskjellige perioder av utviklingen av et himmellegeme.
Omtrentlig lysstyrke, men ikke identisk, er den absolutte størrelsen. Det angir lysstyrken til stjernen, synlig for en observatør i en avstand på 10 parsec eller 32,62 lysår. Det brukes ofte til å beregne lysstyrken til stjerner.
Bestemmelse av lysstyrke
Mengden energi som et himmellegeme avgir, bestemmes i watt (W), joule per sekund(J/s) eller i ergs per sekund (erg/s). Det er flere måter å finne den nødvendige parameteren på.
Det kan enkelt beregnes ved hjelp av formelen L=0, 4(Ma -M) hvis du vet den absolutte verdien til den ønskede stjernen. Så den latinske bokstaven L står for lysstyrke, bokstaven M er den absolutte størrelsen, og Ma er den absolutte størrelsen til solen (4,83 Ma).
En annen måte innebærer mer kunnskap om armaturet. Hvis vi kjenner radiusen (R) og temperaturen (Tef) til overflaten, kan lysstyrken bestemmes av formelen L=4pR 2sT4ef. Den latinske s betyr i dette tilfellet en stabil fysisk størrelse - Stefan-Boltzmann-konstanten.
Lysstyrken til solen vår er 3,839 x 1026 Watt. For enkelhets skyld og klarhet sammenligner forskere vanligvis lysstyrken til en kosmisk kropp med denne verdien. Så det er gjenstander som er tusenvis eller millioner av ganger svakere eller kraftigere enn solen.
Stjernelysstyrkeklasser
For å sammenligne stjerner med hverandre bruker astrofysikere forskjellige klassifikasjoner. De er delt inn etter spektre, størrelser, temperaturer osv. Men som oftest, for et mer fullstendig bilde, brukes flere egenskaper samtidig.
Det er en sentral Harvard-klassifisering basert på spektrene som sendes ut av armaturene. Den bruker latinske bokstaver, som hver tilsvarer en bestemt strålingsfarge (O-blå, B - hvit-blå, A - hvit, osv.).
Stjerner med samme spektrum kan ha forskjelligelysstyrke. Derfor har forskere utviklet Yerk-klassifiseringen, som også tar hensyn til denne parameteren. Hun skiller dem etter lysstyrke, basert på deres absolutte størrelse. Samtidig tildeles hver type stjerne ikke bare bokstavene i spekteret, men også tallene som er ansvarlige for lysstyrken. Så fordel:
- hypergiants (0);
- brightest supergiants (Ia+);
- bright supergiants (Ia);
- normale superkjemper (Ib);
- bright giants (II);
- normale kjemper (III);
- subgiants (IV);
- dverger i hovedsekvensen (V);
- subdwarfs (VI);
- hvite dverger (VII);
Jo større lysstyrke, desto mindre er verdien av den absolutte verdien. For kjemper og superkjemper er det indikert med et minustegn.
Sammenhenget mellom den absolutte verdien, temperaturen, spekteret og lysstyrken til stjerner er vist av Hertzsprung-Russell-diagrammet. Det ble vedtatt i 1910. Diagrammet kombinerer Harvard- og York-klassifiseringene og lar deg vurdere og klassifisere armaturene mer helhetlig.
Forskjellen i lysstyrke
Stjernenes parametere er sterkt forbundet med hverandre. Lysstyrken påvirkes av stjernens temperatur og massen. Og de avhenger i stor grad av stjernens kjemiske sammensetning. Massen til en stjerne blir større jo mindre tunge grunnstoffer den inneholder (tyngre enn hydrogen og helium).
Hypergiganter og ulike superkjemper har de største massene. De er de kraftigste og mest lyssterke stjernene i universet, men samtidig er de de sjeldneste. Dverger, tvert imot, har en liten masse oglysstyrke, men utgjør omtrent 90 % av alle stjernene.
Den mest massive stjernen som er kjent for øyeblikket er den blå hypergiganten R136a1. Lysstyrken overstiger solenergien med 8,7 millioner ganger. En variabel stjerne i stjernebildet Cygnus (P Cygnus) overgår solen i lysstyrke med 630 000 ganger, og S Doradus overgår denne parameteren med 500 000 ganger. En av de minste stjernene som er kjent, 2MASS J0523-1403, har en lysstyrke på 0,00126 av solen.
