Charakteristika nebeských telies môže byť veľmi mätúca. Iba hviezdy majú zdanlivú, absolútnu veľkosť, svietivosť a ďalšie parametre. S tým druhým sa pokúsime vysporiadať. Aká je svietivosť hviezd? Má to niečo spoločné s ich viditeľnosťou na nočnej oblohe? Aká je svietivosť Slnka?
Povaha hviezd
Hviezdy sú veľmi masívne vesmírne telesá, ktoré vyžarujú svetlo. Vznikajú z plynov a prachu v dôsledku gravitačnej kompresie. Vo vnútri hviezd je husté jadro, v ktorom prebiehajú jadrové reakcie. Rozžiaria hviezdy. Hlavnými charakteristikami svietidiel sú spektrum, veľkosť, brilancia, svietivosť, vnútorná štruktúra. Všetky tieto parametre závisia od hmotnosti konkrétnej hviezdy a jej chemického zloženia.
Hlavnými „konštruktérmi“týchto nebeských telies sú hélium a vodík. V menšom množstve v porovnaní s nimi môže byť obsiahnutý uhlík, kyslík a kovy (mangán, kremík, železo). Mladé hviezdy majú najväčšie množstvo vodíka a hélia, časom sa ich pomery zmenšujú a ustupujú iným prvkom.
Fujvnútorné oblasti hviezdy, prostredie je veľmi "horúce". Teplota v nich dosahuje niekoľko miliónov kelvinov. Prebiehajú kontinuálne reakcie, pri ktorých sa vodík premieňa na hélium. Na povrchu je teplota oveľa nižšia a dosahuje len niekoľko tisíc kelvinov.
Aká je svietivosť hviezd?
Fúzne reakcie vo vnútri hviezd sú sprevádzané uvoľňovaním energie. Svetelnosť sa tiež nazýva fyzikálna veličina, ktorá presne odráža, koľko energie vyprodukuje nebeské teleso za určitý čas.
Často sa zamieňa s inými parametrami, ako je napríklad jas hviezd na nočnej oblohe. Jas alebo zdanlivá hodnota je však približná charakteristika, ktorá sa žiadnym spôsobom nemeria. Do veľkej miery súvisí so vzdialenosťou svietidla od Zeme a popisuje len to, ako dobre je hviezda viditeľná na oblohe. Čím menšie číslo tejto hodnoty, tým väčší je jej zdanlivý jas.
Na rozdiel od neho je svietivosť hviezd objektívnym parametrom. Nezáleží na tom, kde sa pozorovateľ nachádza. Toto je charakteristika hviezdy, ktorá určuje jej energetickú silu. Môže sa meniť v rôznych obdobiach vývoja nebeského telesa.
Približná svetelnosť, ale nie identická, je absolútna veľkosť. Označuje jas hviezdy, ktorý je viditeľný pre pozorovateľa vo vzdialenosti 10 parsekov alebo 32,62 svetelných rokov. Bežne sa používa na výpočet svietivosti hviezd.
Určenie svietivosti
Množstvo energie, ktorú vyžaruje nebeské teleso, sa určuje vo wattoch (W), jouloch za sekundu(J/s) alebo v ergoch za sekundu (erg/s). Existuje niekoľko spôsobov, ako nájsť požadovaný parameter.
Dá sa ľahko vypočítať pomocou vzorca L=0, 4(Ma -M), ak poznáte absolútnu hodnotu požadovanej hviezdy. Takže latinské písmeno L znamená svietivosť, písmeno M je absolútna magnitúda a Ma je absolútna magnitúda Slnka (4,83 Ma).
Ďalší spôsob zahŕňa viac vedomostí o svietidle. Ak poznáme polomer (R) a teplotu (Tef) jeho povrchu, potom sa dá svietivosť určiť podľa vzorca L=4pR 2sT4ef. Latinské s v tomto prípade znamená stabilnú fyzikálnu veličinu – Stefanovu-Boltzmannovu konštantu.
Svietosť nášho Slnka je 3,839 x 1026 wattov. Pre jednoduchosť a prehľadnosť vedci zvyčajne porovnávajú svietivosť kozmického telesa s touto hodnotou. Takže existujú objekty tisíckrát alebo miliónkrát slabšie alebo silnejšie ako Slnko.
Triedy svietivosti hviezd
Na vzájomné porovnanie hviezd používajú astrofyzici rôzne klasifikácie. Delia sa podľa spektier, veľkostí, teplôt atď. Najčastejšie sa však pre úplnejší obraz používa niekoľko charakteristík naraz.
Existuje centrálna Harvardská klasifikácia založená na spektrách vyžarovaných svietidlami. Používa latinské písmená, z ktorých každé zodpovedá určitej farbe žiarenia (O-modrá, B - bielo-modrá, A - biela atď.).
Hviezdy rovnakého spektra môžu mať rôznesvietivosť. Vedci preto vyvinuli klasifikáciu Yerk, ktorá zohľadňuje aj tento parameter. Oddeľuje ich podľa svietivosti na základe ich absolútnej veľkosti. Zároveň sú každému typu hviezdy priradené nielen písmená spektra, ale aj čísla zodpovedné za svietivosť. Takže prideľte:
- hypergiants (0);
- najjasnejšie supergiants (Ia+);
- jasné supergiants (Ia);
- normálni superobri (Ib);
- jasné obry (II);
- normálni obri (III);
- subgiants (IV);
- trpaslíci hlavnej postupnosti (V);
- subtrpaslíci (VI);
- bieli trpaslíci (VII);
Čím väčšia svietivosť, tým menšia hodnota absolútnej hodnoty. V prípade obrov a supergiantov je to označené znamienkom mínus.
Vzťah medzi absolútnou hodnotou, teplotou, spektrom a svietivosťou hviezd znázorňuje Hertzsprung-Russellov diagram. Bol prijatý v roku 1910. Diagram kombinuje Harvardskú a Yorkskú klasifikáciu a umožňuje vám zvážiť a klasifikovať svietidlá holistickejšie.
Rozdiel v svietivosti
Parametre hviezd sú navzájom silne prepojené. Svietivosť je ovplyvnená teplotou hviezdy a jej hmotnosťou. A tie do značnej miery závisia od chemického zloženia hviezdy. Hmotnosť hviezdy sa zväčšuje, čím menej ťažkých prvkov obsahuje (ťažšie ako vodík a hélium).
Hypergianty a rôzne supergianty majú najväčšie hmotnosti. Sú to najmocnejšie a najjasnejšie hviezdy vo vesmíre, no zároveň sú najvzácnejšie. Trpaslíci, naopak, majú malú hmotnosť asvietivosť, ale tvoria asi 90 % všetkých hviezd.
Najhmotnejšia momentálne známa hviezda je modrý hyperobrie R136a1. Jeho svietivosť prevyšuje slnečnú 8,7 miliónov krát. Premenná hviezda v súhvezdí Labuť (P Cygnus) prevyšuje Slnko v svietivosti 630 000-krát a S Doradus tento parameter prevyšuje 500 000-krát. Jedna z najmenších známych hviezd, 2MASS J0523-1403, má svietivosť 0,00126 Slnka.
