Nếu bạn nhìn kỹ bầu trời đêm, có thể dễ dàng nhận thấy rằng những ngôi sao đang nhìn chúng ta có màu sắc khác nhau. Màu hơi xanh, trắng, đỏ, chúng tỏa sáng đều hoặc nhấp nháy như vòng hoa trên cây thông Noel. Trong kính thiên văn, sự khác biệt về màu sắc trở nên rõ ràng hơn. Lý do cho sự đa dạng này nằm ở nhiệt độ của quang quyển. Và, trái với một giả định hợp lý, những ngôi sao nóng nhất không phải là màu đỏ, mà là các ngôi sao xanh lam, trắng xanh và trắng. Nhưng điều đầu tiên trước tiên.
Phân loại quang phổ
Sao là những quả cầu khí nóng khổng lồ. Cách chúng ta nhìn thấy chúng từ Trái đất phụ thuộc vào nhiều thông số. Ví dụ, các ngôi sao không thực sự lấp lánh. Rất dễ bị thuyết phục về điều này: chỉ cần nhớ đến Mặt trời là đủ. Hiệu ứng nhấp nháy xảy ra do thực tế là ánh sáng từ các thiên thể vũ trụ tới chúng ta vượt qua môi trường giữa các vì sao, đầy bụi và khí. Một điều nữa là màu sắc. Đó là hệ quả của việc đốt nóng các vỏ (đặc biệt là quang quyển) đến nhiệt độ nhất định. Màu thật có thể khác với màu nhìn thấy, nhưng sự khác biệt thường nhỏ.
Ngày nay, phân loại quang phổ của Harvard về các ngôi sao được sử dụng trên toàn thế giới. Cô ấy tình cờ trở thànhnhiệt độ và dựa trên dạng và cường độ tương đối của các vạch của quang phổ. Mỗi lớp tương ứng với các ngôi sao có màu nhất định. Việc phân loại được phát triển tại Đài thiên văn Harvard vào năm 1890-1924.
Một người Anh cạo râu Ngày nhai như củ cà rốt
Có bảy lớp quang phổ chính: O-B-A-F-G-K-M. Dãy này phản ánh sự giảm dần nhiệt độ (từ O đến M). Để ghi nhớ nó, có những công thức ghi nhớ đặc biệt. Trong tiếng Nga, một trong số chúng nghe như thế này: "Một người Anh cạo râu nhai ngày như cà rốt." Hai lớp nữa được thêm vào các lớp này. Các chữ cái C và S biểu thị các ánh sáng lạnh có dải oxit kim loại trong quang phổ. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn các lớp sao:
- Lớp O được đặc trưng bởi nhiệt độ bề mặt cao nhất (từ 30 đến 60 nghìn Kelvin). Những ngôi sao thuộc loại này vượt quá Mặt trời về khối lượng 60 lần và về bán kính - gấp 15 lần. Màu sắc có thể nhìn thấy của chúng là màu xanh lam. Về độ sáng, chúng đi trước ngôi sao của chúng ta hơn một triệu lần. Ngôi sao xanh HD93129A, thuộc lớp này, được đặc trưng bởi một trong những chỉ số độ sáng cao nhất trong số các thiên thể vũ trụ đã biết. Theo chỉ số này, nó đi trước Mặt trời 5 triệu lần. Ngôi sao xanh nằm cách chúng ta 7,5 nghìn năm ánh sáng.
- Lớp B có nhiệt độ 10-30 nghìn Kelvin, khối lượng lớn hơn 18 lần so với Mặt trời. Đây là những ngôi sao màu trắng xanh và trắng. Bán kính của chúng lớn gấp 7 lần bán kính của Mặt trời.
- Lớp A được đặc trưng bởi nhiệt độ 7,5-10 nghìn Kelvin,bán kính và khối lượng vượt lần lượt 2,1 và 3,1 lần, các thông số tương tự của Mặt trời. Đây là những ngôi sao màu trắng.
- Lớp F: nhiệt độ 6000-7500 K. Khối lượng lớn hơn mặt trời 1,7 lần, bán kính - bằng 1,3. Nhìn từ Trái đất, những ngôi sao như vậy cũng có màu trắng, màu thực của chúng là màu trắng hơi vàng.
- Class G: nhiệt độ 5-6 nghìn Kelvin. Mặt trời thuộc lớp này. Màu sắc thực và rõ ràng của những ngôi sao như vậy là màu vàng.
- Lớp K: nhiệt độ 3500-5000 K. Bán kính và khối lượng nhỏ hơn mặt trời, chúng là 0,9 và 0,8 các thông số tương ứng của ngôi sao. Nhìn từ Trái đất, màu của những ngôi sao này là màu vàng cam.
- Lớp M: nhiệt độ 2-3,5 nghìn Kelvin. Khối lượng và bán kính - 0,3 và 0,4 so với các thông số tương tự của Mặt trời. Nhìn từ bề mặt hành tinh của chúng ta, chúng có màu đỏ cam. Beta Andromedae và Alpha Chanterelles thuộc lớp M. Ngôi sao màu đỏ tươi quen thuộc với nhiều người là Betelgeuse (Alpha Orionis). Tốt nhất là tìm kiếm nó trên bầu trời vào mùa đông. Ngôi sao màu đỏ nằm ở phía trên và hơi bên trái của vành đai Orion.
Mỗi lớp được chia thành các lớp con từ 0 đến 9, tức là từ nóng nhất đến lạnh nhất. Số lượng các ngôi sao cho biết thuộc về một loại quang phổ nhất định và mức độ đốt nóng của quang quyển so với các quang quyển khác trong nhóm. Ví dụ, Mặt trời thuộc lớp G2.
Da trắng trực quan
Vì vậy, các lớp sao từ B đến F có thể nhìn từ Trái đất có màu trắng. Và chỉ những vật thể thuộc loại A mới thực sự có màu sắc này. Vì vậy, ngôi sao Saif (chòm sao Orion) và Algol (beta Perseus) đối với một người quan sát không được trang bị kính viễn vọng sẽ có vẻtrắng. Chúng thuộc lớp quang phổ B. Màu thực của chúng là màu trắng xanh. Cũng xuất hiện màu trắng là Mythrax và Procyon, những ngôi sao sáng nhất trong các bức vẽ thiên thể của Perseus và Canis Minor. Tuy nhiên, màu thực của chúng gần với màu vàng hơn (cấp F).
Tại sao những ngôi sao lại có màu trắng đối với người quan sát trên trái đất? Màu sắc bị biến dạng do khoảng cách rộng lớn ngăn cách hành tinh của chúng ta với các vật thể tương tự, cũng như các đám mây bụi và khí khổng lồ, thường được tìm thấy trong không gian.
Lớp A
Các ngôi sao trắng có đặc điểm là nhiệt độ không quá cao như đại diện của các lớp O và B. Quang quyển của chúng nóng lên tới 7,5-10 nghìn Kelvin. Các ngôi sao hạng A có quang phổ lớn hơn nhiều so với Mặt trời. Độ sáng của chúng cũng lớn hơn - khoảng 80 lần.
Trong quang phổ của các ngôi sao A, các vạch hyđrô của dãy Balmer được phát âm mạnh. Các dòng của các phần tử khác yếu hơn một cách đáng kể, nhưng chúng trở nên quan trọng hơn khi bạn chuyển từ phân lớp A0 sang A9. Các sao khổng lồ và siêu khổng lồ thuộc lớp quang phổ A được đặc trưng bởi các vạch hydro ít rõ rệt hơn một chút so với các sao dãy chính. Trong trường hợp của những bộ đèn này, các đường kim loại nặng trở nên đáng chú ý hơn.
Có nhiều ngôi sao đặc biệt thuộc lớp quang phổ A. Thuật ngữ này dùng để chỉ các chất phát sáng có các đặc điểm đáng chú ý về phổ và các thông số vật lý, điều này gây khó khăn cho việc phân loại chúng. Ví dụ, những ngôi sao khá hiếm thuộc loại Bootes lambda có đặc điểm là thiếu kim loại nặng và quay rất chậm. Những điểm sáng đặc biệt cũng bao gồm các sao lùn trắng.
Lớp A thuộc về những vật thể sáng như vậy trong đêmthiên đường, như Sirius, Mencalinan, Alioth, Castor và những người khác. Hãy để hiểu rõ hơn về họ.
Alpha Canis Major
Sirius là ngôi sao sáng nhất, mặc dù không phải là ngôi sao gần nhất, trên bầu trời. Khoảng cách tới nó là 8,6 năm ánh sáng. Đối với một người quan sát trên trái đất, nó có vẻ rất sáng bởi vì nó có kích thước ấn tượng và không bị bỏ xa như nhiều vật thể lớn và sáng khác. Ngôi sao gần Mặt trời nhất là Alpha Centauri. Sirius đứng ở vị trí thứ năm trong danh sách này.
Nó thuộc về chòm sao Canis Major và là một hệ thống gồm hai thành phần. Sirius A và Sirius B cách nhau 20 đơn vị thiên văn và quay với chu kỳ chỉ dưới 50 năm. Thành phần đầu tiên của hệ thống, một ngôi sao dãy chính, thuộc lớp quang phổ A1. Khối lượng của nó gấp đôi mặt trời và bán kính của nó là 1,7 lần. Chính anh ta là người có thể được quan sát bằng mắt thường từ Trái đất.
Thành phần thứ hai của hệ thống là một ngôi sao lùn trắng. Ngôi sao Sirius B gần bằng độ sáng của chúng ta về khối lượng, không phải là điển hình cho những vật thể như vậy. Thông thường, sao lùn trắng được đặc trưng bởi khối lượng bằng 0,6-0,7 lần khối lượng Mặt trời. Đồng thời, kích thước của Sirius B gần với kích thước của trái đất. Người ta cho rằng giai đoạn sao lùn trắng bắt đầu cho ngôi sao này khoảng 120 triệu năm trước. Khi Sirius B nằm trên dãy chính, nó có thể là một vật phát sáng có khối lượng bằng 5 lần khối lượng Mặt Trời và thuộc loại quang phổ B.
Sirius A, theo các nhà khoa học, sẽ chuyển sang giai đoạn tiến hóa tiếp theo trong khoảng 660 triệu năm. sau đónó sẽ biến thành một người khổng lồ đỏ và một thời gian sau - thành một ngôi sao lùn trắng, giống như người bạn đồng hành của nó.
Alpha Eagle
Giống như Sirius, nhiều ngôi sao trắng, có tên dưới đây, không chỉ nổi tiếng với những người yêu thích thiên văn học vì độ sáng của chúng và thường xuyên được nhắc đến trong các trang văn học khoa học viễn tưởng. Altair là một trong những công ty sáng giá đó. Ví dụ, Alpha Eagle được tìm thấy ở Ursula le Guin và Steven King. Trên bầu trời đêm, ngôi sao này có thể nhìn thấy rõ ràng do độ sáng và khoảng cách tương đối gần. Khoảng cách giữa Mặt trời và Altair là 16,8 năm ánh sáng. Trong số các ngôi sao của lớp quang phổ A, chỉ có sao Sirius là gần chúng ta hơn.
Altair lớn gấp 1,8 lần Mặt trời. Tính năng đặc trưng của nó là quay rất nhanh. Ngôi sao thực hiện một vòng quay quanh trục của nó trong vòng chưa đầy chín giờ. Tốc độ quay gần xích đạo là 286 km / s. Kết quả là Altair "nhanh nhẹn" sẽ bị san phẳng khỏi các cực. Ngoài ra, do hình dạng elip, nhiệt độ và độ sáng của ngôi sao giảm dần từ các cực đến xích đạo. Hiệu ứng này được gọi là "bóng tối do hấp dẫn".
Một đặc điểm khác của Altair là độ sáng của nó thay đổi theo thời gian. Nó đề cập đến các biến thuộc loại Shield delta.
Alpha Lyra
Vega là ngôi sao được nghiên cứu nhiều nhất sau Mặt trời. Alpha Lyrae là ngôi sao đầu tiên được xác định quang phổ của nó. Cô ấy cũng trở thành người sáng thứ hai sau Mặt trời, được chụp trong bức ảnh. Vega cũng là một trong những ngôi sao đầu tiên mà các nhà khoa học đo khoảng cách bằng phương pháp parlax. Trong một thời gian dài, độ sáng của ngôi sao được coi là 0 khi xác định độ lớn của các vật thể khác.
Alpha Lyra nổi tiếng với cả những nhà thiên văn nghiệp dư và những người quan sát đơn giản. Nó là ngôi sao sáng thứ năm trong số các ngôi sao, và nằm trong tiểu hành tinh Tam giác mùa hè cùng với Altair và Deneb.
Khoảng cách từ Mặt trời đến Vega là 25,3 năm ánh sáng. Bán kính và khối lượng xích đạo của nó lần lượt lớn hơn 2,78 và 2,3 lần so với các thông số tương tự của ngôi sao của chúng ta. Hình dạng của một ngôi sao còn lâu mới trở thành một quả bóng hoàn hảo. Đường kính ở xích đạo lớn hơn đáng kể so với ở các cực. Lý do là tốc độ quay rất lớn. Tại đường xích đạo, nó đạt vận tốc 274 km / s (đối với Mặt trời, thông số này là hơn hai km / giây một chút).
Một trong những điểm đặc biệt của Vega là đĩa bụi bao quanh nó. Có lẽ, nó phát sinh do một số lượng lớn các vụ va chạm của sao chổi và thiên thạch. Đĩa bụi quay quanh ngôi sao và bị đốt nóng bởi bức xạ của nó. Kết quả là cường độ bức xạ hồng ngoại của Vega tăng lên. Cách đây không lâu, sự bất đối xứng đã được phát hiện trong đĩa. Lời giải thích khả dĩ của họ là ngôi sao có ít nhất một hành tinh.
Alpha Gemini
Vật thể sáng thứ hai trong chòm sao Song Tử là Castor. Anh ta, giống như các nhà phát quang trước đây, thuộc về lớp quang phổ A. Castor là một trong những ngôi sao sáng nhất trên bầu trời đêm. Trong danh sách tương ứng, anh ấy đứng ở vị trí thứ 23.
Castor là một hệ thống đa bao gồm sáu thành phần. Hai phần tử chính (Castor A và Castor B) xoayxung quanh một khối tâm chung với chu kỳ 350 năm. Mỗi ngôi sao trong số hai ngôi sao là một nhị phân quang phổ. Các thành phần của Castor A và Castor B kém sáng hơn và có lẽ thuộc loại quang phổ M.
Castor C không được kết nối ngay với hệ thống. Ban đầu, nó được chỉ định là một ngôi sao độc lập YY Gemini. Trong quá trình nghiên cứu vùng trời này, người ta biết rằng vùng sáng này được kết nối vật lý với hệ thống Castor. Ngôi sao quay quanh một khối tâm chung cho tất cả các thành phần với chu kỳ vài chục nghìn năm và cũng là một hệ nhị phân quang phổ.
Beta Aurigae
Hình vẽ thiên thể củaAuriga bao gồm khoảng 150 "điểm", nhiều trong số đó là những ngôi sao màu trắng. Tên của các công trình phát sáng sẽ ít nói lên một điều gì đó đối với một người khác xa với thiên văn học, nhưng điều này không làm giảm ý nghĩa của chúng đối với khoa học. Vật thể sáng nhất trong thiên thể, thuộc lớp quang phổ A, là Mencalinan hoặc Beta Aurigae. Tên của ngôi sao trong tiếng Ả Rập có nghĩa là "vai của người sở hữu dây cương".
Menkalinan - hệ thống ba. Hai thành phần của nó là những phần tử con của lớp quang phổ A. Độ sáng của mỗi thành phần trong số chúng vượt quá tham số tương tự của Mặt trời 48 lần. Chúng cách nhau một khoảng bằng 0,08 đơn vị thiên văn. Thành phần thứ ba là một ngôi sao lùn đỏ ở khoảng cách 330 AU so với cặp này. đ.
Epsilon Ursa Major
"Điểm" sáng nhất trong chòm sao nổi tiếng nhất trên bầu trời phía bắc (Ursa Major) là Aliot, cũng được xếp vào lớp A. Độ lớn biểu kiến là 1,76. Ngôi sao sáng nhất chiếm vị trí thứ 33. Alioth đi vào tiểu hành tinh Bắc Đẩu và ở gần cái bát hơn các vật phát sáng khác.
Quang phổ củaAliot được đặc trưng bởi các vạch bất thường dao động với chu kỳ 5,1 ngày. Người ta cho rằng các đặc điểm này có liên quan đến ảnh hưởng của từ trường của ngôi sao. Các dao động trong quang phổ, theo dữ liệu gần đây, có thể xảy ra do vị trí gần của một thiên thể vũ trụ có khối lượng gần bằng 15 khối lượng Sao Mộc. Cho dù điều này là như vậy vẫn còn là một bí ẩn. Nó, giống như những bí mật khác của các vì sao, các nhà thiên văn cố gắng hiểu mỗi ngày.
Những chú lùn trắng
Câu chuyện về những ngôi sao trắng sẽ không đầy đủ nếu chúng ta không đề cập đến giai đoạn đó trong quá trình tiến hóa của các ngôi sao, vốn được coi là "sao lùn trắng". Những vật thể như vậy có tên như vậy do thực tế là vật đầu tiên được phát hiện ra chúng thuộc lớp quang phổ A. Đó là Sirius B và 40 Eridani B. Ngày nay, sao lùn trắng được gọi là một trong những lựa chọn cho giai đoạn cuối cùng của vòng đời một ngôi sao.
Hãy xem chi tiết hơn về vòng đời của đèn.
Sao tiến hóa
Những ngôi sao không sinh ra trong một đêm: bất kỳ ngôi sao nào cũng trải qua nhiều giai đoạn. Đầu tiên, một đám mây khí và bụi bắt đầu co lại dưới tác động của lực hấp dẫn của chính nó. Từ từ, nó có dạng một quả bóng, trong khi năng lượng của trọng lực chuyển thành nhiệt - nhiệt độ của vật tăng lên. Tại thời điểm khi nó đạt đến giá trị 20 triệu Kelvin, phản ứng tổng hợp hạt nhân bắt đầu. Giai đoạn này được coi là bước khởi đầu trong cuộc đời của một ngôi sao chính thức.
Phần lớn thời gian của các bộ đèn dành cho chuỗi chính. Phản ứng liên tục xảy ra trong ruột của họchu trình hydro. Nhiệt độ của các ngôi sao có thể thay đổi. Khi tất cả hydro trong hạt nhân kết thúc, một giai đoạn tiến hóa mới bắt đầu. Bây giờ heli là nhiên liệu. Đồng thời, ngôi sao bắt đầu mở rộng. Độ sáng của nó tăng lên, trong khi nhiệt độ bề mặt, ngược lại, giảm. Ngôi sao rời khỏi chuỗi chính và trở thành một ngôi sao khổng lồ màu đỏ.
Khối lượng của lõi heli tăng dần, và nó bắt đầu co lại dưới trọng lượng của chính nó. Giai đoạn khổng lồ đỏ kết thúc nhanh hơn nhiều so với giai đoạn trước. Con đường mà quá trình tiến hóa tiếp theo sẽ phụ thuộc vào khối lượng ban đầu của vật thể. Các ngôi sao có khối lượng thấp ở giai đoạn khổng lồ đỏ bắt đầu phồng lên. Kết quả của quá trình này là vật thể bị bong ra. Một tinh vân hành tinh và một lõi trần của một ngôi sao được hình thành. Trong một hạt nhân như vậy, tất cả các phản ứng nhiệt hạch đều hoàn thành. Nó được gọi là sao lùn trắng heli. Các sao khổng lồ đỏ có khối lượng lớn hơn (đến một giới hạn nhất định) tiến hóa thành sao lùn trắng carbon. Chúng có các nguyên tố nặng hơn heli trong lõi của chúng.
Tính năng
Sao lùn trắng là những thiên thể có khối lượng, theo quy luật, rất gần với Mặt trời. Đồng thời, kích thước của chúng tương ứng với trái đất. Mật độ khổng lồ của các thiên thể vũ trụ này và các quá trình diễn ra ở độ sâu của chúng là không thể giải thích được theo quan điểm của vật lý cổ điển. Bí mật của các ngôi sao đã được tiết lộ bởi cơ học lượng tử.
Chất của sao lùn trắng là plasma hạt nhân electron. Gần như không thể thiết kế nó ngay cả trong phòng thí nghiệm. Do đó, nhiều đặc điểm của các đối tượng như vậy vẫn không thể hiểu được.
Ngay cả khi bạn nghiên cứu các ngôi sao suốt đêm, bạn sẽ không thể phát hiện ra ít nhất một sao lùn trắng nếu không có thiết bị đặc biệt. Độ sáng của chúng kém hơn nhiều so với mặt trời. Theo các nhà khoa học, sao lùn trắng chiếm khoảng 3 đến 10% tổng số vật thể trong Thiên hà. Tuy nhiên, cho đến nay, chỉ những người được tìm thấy nằm cách Trái đất không quá 200-300 parsec.
Sao lùn trắng tiếp tục phát triển. Ngay sau khi hình thành, chúng có nhiệt độ bề mặt cao, nhưng nguội đi nhanh chóng. Theo lý thuyết, vài chục tỷ năm sau khi hình thành, sao lùn trắng biến thành sao lùn đen - một thiên thể không phát ra ánh sáng nhìn thấy.
Ngôi sao trắng, đỏ hoặc xanh cho người quan sát khác nhau chủ yếu về màu sắc. Nhà thiên văn học nhìn sâu hơn. Màu sắc đối với anh ta ngay lập tức nói lên rất nhiều điều về nhiệt độ, kích thước và khối lượng của vật thể. Một ngôi sao màu xanh lam hoặc xanh lam sáng là một quả cầu nóng khổng lồ, vượt xa Mặt trời về mọi mặt. Đèn chiếu sáng trắng, ví dụ được mô tả trong bài báo, có phần nhỏ hơn. Số sao trong các danh mục khác nhau cũng nói với các chuyên gia rất nhiều, nhưng không phải là tất cả. Một lượng lớn thông tin về tuổi thọ của các vật thể không gian xa xôi vẫn chưa được giải thích hoặc thậm chí vẫn chưa được khám phá.
