اگر به آسمان شب با دقت نگاه کنید، به راحتی می توانید متوجه شوید که ستاره هایی که به ما نگاه می کنند از نظر رنگ متفاوت هستند. مایل به آبی، سفید، قرمز، به طور یکنواخت می درخشند یا مانند گلدسته درخت کریسمس سوسو می زنند. در یک تلسکوپ، تفاوت رنگ ها آشکارتر می شود. دلیل این تنوع در دمای فوتوسفر نهفته است. و برخلاف یک فرض منطقی، داغ‌ترین ستاره‌ها قرمز نیستند، بلکه ستاره‌های آبی، سفید-آبی و سفید هستند. اما اول از همه.
طبقه بندی طیفی
ستاره ها گلوله های گاز داغ بزرگی هستند. نحوه دیدن آنها از زمین به پارامترهای زیادی بستگی دارد. به عنوان مثال، ستاره ها در واقع چشمک نمی زنند. متقاعد شدن در این مورد بسیار آسان است: کافی است خورشید را به خاطر بسپارید. اثر سوسو زدن به این دلیل رخ می دهد که نوری که از اجرام کیهانی به ما می رسد بر محیط بین ستاره ای پر از غبار و گاز غلبه می کند. مورد دیگر رنگ است. این نتیجه گرم شدن پوسته ها (مخصوصاً فتوسفر) تا دماهای خاص است. رنگ واقعی ممکن است با رنگ قابل مشاهده متفاوت باشد، اما تفاوت معمولاً کوچک است.
امروزه طبقه بندی طیفی ستاره هاروارد در سراسر جهان استفاده می شود. او اتفاقاً می شوددما و بر اساس شکل و شدت نسبی خطوط طیف است. هر کلاس مربوط به ستاره های یک رنگ خاص است. این طبقه بندی در رصدخانه هاروارد در سال های 1890-1924 توسعه یافت.
یک انگلیسی تراشیده خرما را مانند هویج جوید
هفت کلاس طیفی اصلی وجود دارد: O-B-A-F-G-K-M. این دنباله منعکس کننده کاهش تدریجی دما (از O به M) است. برای به خاطر سپردن آن، فرمول های یادگاری خاصی وجود دارد. در زبان روسی، یکی از آنها به این شکل است: "یک انگلیسی تراشیده خرما را مانند هویج جوید." دو کلاس دیگر به این کلاس ها اضافه شده است. حروف C و S نشانگر نورهای سرد با نوارهای اکسید فلزی در طیف هستند. بیایید نگاهی دقیق‌تر به کلاس‌های ستاره بیندازیم:
- کلاس O با بالاترین دمای سطح (از 30 تا 60 هزار کلوین) مشخص می شود. ستارگان این نوع از نظر جرم 60 برابر خورشید و شعاع آنها 15 برابر بیشتر است. رنگ قابل مشاهده آنها آبی است. از نظر درخشندگی، آنها بیش از یک میلیون بار از ستاره ما جلوتر هستند. ستاره آبی HD93129A متعلق به این کلاس، با یکی از بالاترین شاخص های درخشندگی در میان اجرام کیهانی شناخته شده مشخص می شود. بر اساس این شاخص، 5 میلیون برابر از خورشید جلوتر است. ستاره آبی در فاصله 7.5 هزار سال نوری از ما قرار دارد.
- کلاس B دمایی بین 10 تا 30 هزار کلوین دارد، جرمی 18 برابر بیشتر از جرم خورشید. اینها ستاره های سفید آبی و سفید هستند. شعاع آنها 7 برابر بزرگتر از شعاع خورشید است.
- کلاس A با دمای 7.5-10 هزار کلوین مشخص می شود.شعاع و جرم بیش از 2.1 و 3.1 برابر پارامترهای مشابه خورشید است. اینها ستاره های سفید هستند.
- کلاس F: دمای 6000-7500 کلوین. جرم بیشتر از خورشید 1.7 برابر، شعاع - 1.3. از زمین، چنین ستارگانی نیز سفید به نظر می رسند، رنگ واقعی آنها سفید مایل به زرد است.
- کلاس G: درجه حرارت 5-6 هزار کلوین. خورشید متعلق به این طبقه است. رنگ ظاهری و واقعی چنین ستارگانی زرد است.
- کلاس K: درجه حرارت 3500-5000 کلوین. شعاع و جرم کمتر از خورشید است، آنها 0.9 و 0.8 پارامترهای مربوط به ستاره هستند. رنگ این ستاره‌ها که از زمین دیده می‌شود، زرد مایل به نارنجی است.
- کلاس M: دما 2-3.5 هزار کلوین. جرم و شعاع - 0.3 و 0.4 از پارامترهای مشابه خورشید. از سطح سیاره ما، آنها قرمز-نارنجی به نظر می رسند. بتا Andromedae و Alpha Chanterelles متعلق به کلاس M هستند. ستاره قرمز درخشان که برای بسیاری آشناست، بتلژوز (آلفا اوریونیس) است. بهتر است در زمستان به دنبال آن در آسمان بگردید. ستاره قرمز در بالا و کمی سمت چپ کمربند جبار قرار دارد.
هر کلاس به زیر کلاس‌هایی از ۰ تا ۹ تقسیم می‌شود، یعنی از داغ‌ترین تا سردترین. تعداد ستارگان نشان دهنده تعلق به یک نوع طیفی خاص و درجه گرم شدن فتوسفر در مقایسه با سایر نورهای این گروه است. برای مثال، خورشید متعلق به کلاس G2 است.
سفیدهای بصری
بنابراین، کلاس های ستاره B تا F می توانند از زمین سفید به نظر برسند. و فقط اشیاء متعلق به نوع A در واقع این رنگ را دارند. بنابراین، ستاره سیف (صورت فلکی شکارچی) و الگول (بتا پرسئوس) برای ناظری که مجهز به تلسکوپ نیست به نظر می رسد.سفید. آنها متعلق به کلاس طیفی B هستند. رنگ واقعی آنها آبی-سفید است. همچنین Mythrax و Procyon، درخشان‌ترین ستارگان در نقاشی‌های آسمانی پرسئوس و کانیس مینور، سفید ظاهر می‌شوند. با این حال، رنگ واقعی آنها به زرد نزدیکتر است (درجه F).
چرا ستارگان برای یک ناظر زمینی سفید هستند؟ این رنگ به دلیل فاصله زیادی که سیاره ما را از اجرام مشابه جدا می‌کند، و همچنین ابرهای عظیمی از غبار و گاز که اغلب در فضا یافت می‌شوند، تحریف شده است.
کلاس A
ستاره های سفید با دمای نه چندان بالا به عنوان نمایندگان کلاس های O و B مشخص می شوند. فتوسفر آنها تا 7.5-10 هزار کلوین گرم می شود. ستاره های طیفی کلاس A بسیار بزرگتر از خورشید هستند. درخشندگی آنها نیز بیشتر است - حدود 80 برابر.
در طیف ستارگان A، خطوط هیدروژنی سری Balmer به شدت برجسته هستند. خطوط دیگر عناصر به طور قابل توجهی ضعیف تر هستند، اما با حرکت از زیر کلاس A0 به A9، اهمیت بیشتری پیدا می کنند. غول‌ها و ابرغول‌های متعلق به کلاس طیفی A با خطوط هیدروژنی کمی کمتر نسبت به ستاره‌های دنباله اصلی مشخص می‌شوند. در مورد این چراغ ها، خطوط فلزی سنگین بیشتر به چشم می آیند.
ستارگان عجیب و غریب زیادی متعلق به کلاس طیفی A هستند. این اصطلاح به چراغ هایی اطلاق می شود که ویژگی های قابل توجهی در طیف و پارامترهای فیزیکی دارند که طبقه بندی آنها را دشوار می کند. به عنوان مثال، ستاره های نسبتا کمیاب از نوع Bootes lambda با کمبود فلزات سنگین و چرخش بسیار آهسته مشخص می شوند. نورهای عجیب و غریب نیز شامل کوتوله های سفید می شوند.
کلاس A متعلق به چنین اجسام درخشان شب استبهشت، مانند سیریوس، منکالینان، آلیوث، کاستور و دیگران. بیایید آنها را بهتر بشناسیم.
Alpha Canis Major
سیریوس درخشان ترین، هرچند نه نزدیکترین ستاره در آسمان است. فاصله تا آن 8.6 سال نوری است. برای یک ناظر زمینی، بسیار درخشان به نظر می رسد زیرا اندازه چشمگیر دارد و در عین حال به اندازه بسیاری از اجسام بزرگ و درخشان دیگر دور نیست. نزدیکترین ستاره به خورشید آلفا قنطورس است. سیریوس در جایگاه پنجم این فهرست قرار دارد.
به صورت فلکی Canis Major تعلق دارد و منظومه ای از دو جزء است. سیریوس A و سیریوس B توسط 20 واحد نجومی از هم جدا می شوند و با دوره ای کمتر از 50 سال می چرخند. اولین جزء سیستم، یک ستاره دنباله اصلی، متعلق به کلاس طیفی A1 است. جرم آن دو برابر خورشید و شعاع آن 1.7 برابر است. این اوست که می توان با چشم غیر مسلح از زمین مشاهده کرد.
دومین جزء سیستم یک کوتوله سفید است. ستاره سیریوس B از نظر جرم تقریباً برابر با تابش ما است که برای چنین اجرامی معمول نیست. به طور معمول، کوتوله های سفید با جرم 0.6-0.7 خورشید مشخص می شوند. در عین حال، ابعاد سیریوس B نزدیک به ابعاد زمین است. فرض بر این است که مرحله کوتوله سفید برای این ستاره حدود 120 میلیون سال پیش آغاز شده است. وقتی سیریوس B روی دنباله اصلی قرار داشت، احتمالاً یک نور با جرم 5 جرم خورشیدی و متعلق به نوع طیفی B بود.
طبق گفته دانشمندان سیریوس A در حدود ۶۶۰ میلیون سال آینده به مرحله بعدی تکامل خواهد رفت. سپسبه یک غول قرمز تبدیل می شود و کمی بعد به یک کوتوله سفید مانند همدمش تبدیل می شود.
Alpha Eagle
مثل سیریوس، بسیاری از ستارگان سفید، که نام آنها در زیر آورده شده است، نه تنها برای افرادی که به نجوم علاقه دارند به دلیل درخشندگی و ذکر مکرر آنها در صفحات ادبیات علمی تخیلی، به خوبی شناخته شده اند. Altair یکی از آن مشاهیر است. عقاب آلفا، به عنوان مثال، در اورسولا لو گین و استیون کینگ یافت می شود. در آسمان شب این ستاره به دلیل درخشندگی و مجاورت نسبتا نزدیک به وضوح قابل مشاهده است. فاصله بین خورشید و الطیر 16.8 سال نوری است. از ستارگان کلاس طیفی A، فقط سیریوس به ما نزدیکتر است.
Altair 1.8 برابر جرم خورشید است. ویژگی بارز آن چرخش بسیار سریع است. این ستاره در کمتر از نه ساعت یک چرخش به دور محور خود انجام می دهد. سرعت چرخش در نزدیکی استوا 286 کیلومتر بر ثانیه است. در نتیجه، Altair "زیبا" از قطب ها صاف می شود. علاوه بر این، به دلیل شکل بیضی، دما و روشنایی ستاره از قطب ها به سمت استوا کاهش می یابد. این اثر "تاریکی گرانشی" نامیده می شود.
یکی دیگر از ویژگی های Altair این است که درخشندگی آن در طول زمان تغییر می کند. به متغیرهایی از نوع شیلد دلتا اشاره دارد.
Alpha Lyra
وگا پس از خورشید، پرمطالعه‌ترین ستاره است. آلفا لیرا اولین ستاره ای است که طیف آن مشخص شده است. او همچنین بعد از خورشید تبدیل به دومین نورانی شد که در این عکس ثبت شد. وگا همچنین یکی از اولین ستارگانی بود که دانشمندان با استفاده از روش parlax فاصله تا آن را اندازه گرفتند.برای یک دوره طولانی، روشنایی ستاره هنگام تعیین قدر اجرام دیگر 0 در نظر گرفته شد.
Alpha Lyra هم برای ستاره شناس آماتور و هم برای مشاهده گر ساده به خوبی شناخته شده است. این پنجمین درخشان در بین ستارگان است و در ستاره‌های مثلث تابستانی به همراه Altair و Deneb گنجانده شده است.
فاصله خورشید تا وگا 25.3 سال نوری است. شعاع و جرم استوایی آن به ترتیب 2.78 و 2.3 برابر بزرگتر از پارامترهای مشابه ستاره ما است. شکل یک ستاره تا یک توپ کامل فاصله زیادی دارد. قطر در استوا به طور قابل توجهی بزرگتر از قطب است. دلیل آن سرعت چرخش زیاد است. در خط استوا، به 274 کیلومتر بر ثانیه می رسد (برای خورشید، این پارامتر کمی بیشتر از دو کیلومتر در ثانیه است).
یکی از ویژگی های خاص Vega دیسک گرد و غباری است که آن را احاطه کرده است. احتمالاً در نتیجه تعداد زیادی برخورد دنباله دارها و شهاب سنگ ها بوجود آمده است. دیسک گرد و غبار به دور ستاره می چرخد و با تابش آن گرم می شود. در نتیجه، شدت تابش مادون قرمز وگا افزایش می یابد. چندی پیش، عدم تقارن در دیسک کشف شد. توضیح احتمالی آنها این است که این ستاره حداقل یک سیاره دارد.
Alpha Gemini
دومین جرم درخشان در صورت فلکی جوزا کرچک است. او مانند تابناک های قبلی به کلاس طیفی A تعلق دارد. کاستور یکی از درخشان ترین ستاره های آسمان شب است. در لیست مربوطه او در رده بیست و سوم قرار دارد.
Castor یک سیستم چندگانه است که از شش جزء تشکیل شده است. دو عنصر اصلی (Castor A و Castor B) می چرخنددر اطراف یک مرکز جرم مشترک با دوره زمانی 350 سال. هر یک از این دو ستاره یک دوتایی طیفی هستند. اجزای کاستور A و کاستور B کمتر روشن هستند و احتمالاً متعلق به نوع طیفی M هستند.
Castor C بلافاصله به سیستم متصل نشد. در ابتدا، به عنوان یک ستاره مستقل YY Gemini تعیین شد. در فرآیند تحقیق در این منطقه از آسمان، مشخص شد که این نور از نظر فیزیکی با سیستم کاستور مرتبط است. این ستاره حول یک مرکز جرم مشترک برای همه اجزا با دوره چند ده هزار ساله می چرخد و همچنین یک دوتایی طیفی است.
Beta Aurigae
نقاشی آسمانی Auriga شامل حدود 150 "نقطه" است که بسیاری از آنها ستاره های سفید هستند. اسامی مشاهیر برای کسی که از نجوم دور است چیز کمی می گوید، اما این از اهمیت آنها برای علم کم نمی کند. درخشان ترین جرم در الگوی آسمانی، متعلق به کلاس طیفی A، Mencalinan یا Beta Aurigae است. نام ستاره در زبان عربی به معنای شانه صاحب افسار است.
Menkalinan - سیستم سه گانه. دو جزء آن زیرغول هایی از کلاس طیفی A هستند. روشنایی هر یک از آنها 48 برابر بیشتر از پارامتر مشابه خورشید است. آنها با فاصله 0.08 واحد نجومی از هم جدا شده اند. جزء سوم یک کوتوله قرمز در فاصله 330 AU از جفت است. e.
Epsilon Ursa Major
نورترین "نقطه" در شاید مشهورترین صورت فلکی در آسمان شمالی (دب اکبر) آلیوت است که به عنوان کلاس A نیز طبقه بندی می شود. قدر ظاهری آن 1.76 است.درخشان ترین ستاره درخشان در جایگاه سی و سوم قرار دارد. آلیوت وارد ستاره دب اکبر می شود و نسبت به سایر مشاهیر به کاسه نزدیکتر است.
طیف Aliot با خطوط غیرعادی در نوسان با دوره 5.1 روز مشخص می شود. فرض بر این است که ویژگی ها با تأثیر میدان مغناطیسی ستاره مرتبط هستند. بر اساس داده های اخیر، نوسانات در طیف ممکن است به دلیل نزدیکی جسم کیهانی با جرم تقریباً 15 جرم مشتری رخ دهد. اینکه آیا این چنین است یا نه هنوز یک راز است. ستاره شناسان مانند دیگر اسرار ستارگان سعی می کنند هر روز آن را بفهمند.
کوتوله های سفید
داستان در مورد ستاره های سفید ناقص خواهد بود اگر به آن مرحله از تکامل ستارگان که به عنوان "کوتوله سفید" نامگذاری شده است اشاره نکنیم. این اجسام به این دلیل نام خود را گرفتند که اولین کشف شده از آنها متعلق به کلاس طیفی A بود. Sirius B و 40 Eridani B بود. امروزه کوتوله های سفید را یکی از گزینه های مرحله نهایی زندگی یک ستاره می نامند.
بیایید با جزئیات بیشتر در مورد چرخه زندگی چراغ ها صحبت کنیم.
تکامل ستاره
ستاره ها در یک شب متولد نمی شوند: هر یک از آنها چندین مرحله را پشت سر می گذارد. ابتدا ابری از گاز و غبار تحت تأثیر نیروهای گرانشی خود شروع به کوچک شدن می کند. به آرامی شکل یک توپ را به خود می گیرد، در حالی که انرژی گرانش به گرما تبدیل می شود - دمای جسم افزایش می یابد. در لحظه ای که به مقدار 20 میلیون کلوین می رسد، واکنش همجوشی هسته ای آغاز می شود. این مرحله را آغاز زندگی یک ستاره تمام عیار می دانند.
بیشتر زمان روشنفکران در سکانس اصلی صرف می کنند. واکنش ها به طور مداوم در روده آنها جریان داردچرخه هیدروژن دمای ستارگان ممکن است متفاوت باشد. هنگامی که تمام هیدروژن موجود در هسته به پایان می رسد، مرحله جدیدی از تکامل آغاز می شود. اکنون هلیوم سوخت است. در همان زمان، ستاره شروع به گسترش می کند. درخشندگی آن افزایش می یابد، در حالی که دمای سطح، برعکس، کاهش می یابد. ستاره از دنباله اصلی خارج می شود و به یک غول سرخ تبدیل می شود.
جرم هسته هلیوم به تدریج افزایش می یابد و در اثر وزن خود شروع به کوچک شدن می کند. مرحله غول سرخ بسیار سریعتر از مرحله قبلی به پایان می رسد. مسیری که تکامل بعدی طی خواهد کرد به جرم اولیه جسم بستگی دارد. ستاره های کم جرم در مرحله غول سرخ شروع به متورم شدن می کنند. در نتیجه این فرآیند، جسم پوسته های خود را می ریزد. یک سحابی سیاره ای و یک هسته خالی از یک ستاره تشکیل می شود. در چنین هسته ای، تمام واکنش های همجوشی کامل می شود. به آن کوتوله سفید هلیوم می گویند. غول‌های قرمز بزرگتر (تا حد معینی) به کوتوله‌های سفید کربنی تبدیل می‌شوند. آنها در هسته خود عناصر سنگین تری نسبت به هلیوم دارند.
ویژگی ها
کوتوله های سفید اجسامی هستند که جرم آنها معمولاً بسیار نزدیک به خورشید است. در عین حال، اندازه آنها با زمین مطابقت دارد. چگالی عظیم این اجرام کیهانی و فرآیندهایی که در اعماق آنها اتفاق می افتد از دیدگاه فیزیک کلاسیک غیرقابل توضیح است. اسرار ستارگان توسط مکانیک کوانتومی فاش شد.
ماده کوتوله های سفید یک پلاسمای الکترون-هسته ای است. طراحی آن حتی در آزمایشگاه تقریبا غیرممکن است. بنابراین، بسیاری از ویژگی های چنین اشیایی غیرقابل درک باقی می مانند.
حتی اگر تمام شب ستارگان را مطالعه کنید، نمی توانید حداقل یک کوتوله سفید را بدون تجهیزات ویژه شناسایی کنید. درخشندگی آنها بسیار کمتر از نور خورشید است. به گفته دانشمندان، کوتوله های سفید تقریباً 3 تا 10 درصد از کل اجرام کهکشان را تشکیل می دهند. با این حال، تا به امروز، تنها مواردی یافت شده اند که در فاصله 200-300 پارسک از زمین قرار دارند.
کوتوله های سفید به تکامل خود ادامه می دهند. بلافاصله پس از تشکیل، دمای سطح بالایی دارند، اما به سرعت سرد می شوند. طبق این نظریه، چند ده میلیارد سال پس از شکل گیری، کوتوله سفید به یک کوتوله سیاه تبدیل می شود - جسمی که نور مرئی ساطع نمی کند.
ستاره سفید، قرمز یا آبی برای ناظر در درجه اول از نظر رنگ متفاوت است. ستاره شناس عمیق تر نگاه می کند. رنگ برای او بلافاصله چیزهای زیادی در مورد دما، اندازه و جرم جسم می گوید. ستاره آبی یا آبی درخشان یک توپ داغ غول پیکر است که از همه نظر بسیار جلوتر از خورشید است. نورهای سفید، که نمونه هایی از آنها در مقاله توضیح داده شده است، تا حدودی کوچکتر هستند. اعداد ستاره در کاتالوگ های مختلف نیز چیزهای زیادی را به حرفه ای ها می گوید، اما نه همه آنها. مقدار زیادی از اطلاعات در مورد زندگی اجرام فضایی دور یا هنوز توضیح داده نشده است یا حتی کشف نشده است.
