Gece gökyüzüne yakından bakarsanız, bize bakan yıldızların renklerinin farklı olduğunu fark etmek kolaydır. Mavimsi, beyaz, kırmızı, eşit bir şekilde parlıyorlar veya bir Noel ağacı çelengi gibi titriyorlar. Bir teleskopta renk farklılıkları daha belirgin hale gelir. Bu çeşitliliğin nedeni fotosferin sıcaklığında yatmaktadır. Ve mantıklı bir varsayımın aksine, en sıcaklar kırmızı değil, mavi, beyaz-mavi ve beyaz yıldızlardır. Ama her şeyden önce.
Spektral sınıflandırma
Yıldızlar devasa sıcak gaz toplarıdır. Onları Dünya'dan görme şeklimiz birçok parametreye bağlıdır. Örneğin, yıldızlar aslında parlamazlar. Buna ikna olmak çok kolaydır: Güneşi hatırlamak yeterlidir. Titreşim etkisi, kozmik cisimlerden bize gelen ışığın toz ve gazla dolu yıldızlararası ortamın üstesinden gelmesi nedeniyle oluşur. Başka bir şey renktir. Kabukların (özellikle fotosferin) belirli sıcaklıklara ısıtılmasının bir sonucudur. Gerçek renk görünenden farklı olabilir, ancak fark genellikle küçüktür.
Bugün, yıldızların Harvard spektral sınıflandırması tüm dünyada kullanılmaktadır. O olursıcaklık ve spektrum çizgilerinin biçimine ve göreli yoğunluğuna dayanır. Her sınıf belirli bir rengin yıldızlarına karşılık gelir. Sınıflandırma, 1890-1924'te Harvard Gözlemevinde geliştirildi.
Tıraşlı Bir İngiliz Havuç Gibi Hurma Çiğnedi
Yedi ana spektral sınıf vardır: O-B-A-F-G-K-M. Bu dizi, sıcaklıkta kademeli bir düşüşü yansıtır (O'dan M'ye). Hatırlamak için özel anımsatıcı formüller var. Rusça'da bunlardan biri şöyle geliyor: "Tıraşlı Bir İngiliz Havuç Gibi Hurma Çiğnedi." Bu sınıflara iki tane daha eklendi. C ve S harfleri, spektrumda metal oksit bantlı soğuk armatürleri ifade eder. Yıldız sınıflarına daha yakından bakalım:
- Sınıf O, en yüksek yüzey sıcaklığı ile karakterize edilir (30 ila 60 bin Kelvin). Bu tür yıldızlar, Güneş'i kütle olarak 60 ve yarıçapta - 15 kat aşıyor. Görünür renkleri mavidir. Parlaklık açısından, yıldızımızın bir milyondan fazla önündeler. Bu sınıfa ait mavi yıldız HD93129A, bilinen kozmik cisimler arasında en yüksek parlaklık indekslerinden biri ile karakterize edilir. Bu göstergeye göre, Güneş'in 5 milyon kat önündedir. Mavi yıldız bizden 7,5 bin ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor.
- B Sınıfı, Güneş'ten 18 kat daha büyük bir kütle olan 10-30 bin Kelvin sıcaklığa sahiptir. Bunlar beyaz-mavi ve beyaz yıldızlardır. Yarıçapları Güneş'inkinden 7 kat daha büyüktür.
- A Sınıfı, 7,5-10 bin Kelvin sıcaklık ile karakterize edilir,Güneş'in benzer parametreleri sırasıyla 2.1 ve 3.1 katını aşan yarıçap ve kütle. Bunlar beyaz yıldızlar.
- F Sınıfı: sıcaklık 6000-7500 K. Güneşten 1,7 kat daha büyük kütle, yarıçap - 1,3. Dünya'dan bu tür yıldızlar da beyaz görünür, gerçek renkleri sarımsı beyazdır.
- G Sınıfı: sıcaklık 5-6 bin Kelvin. Güneş bu sınıfa aittir. Bu tür yıldızların görünen ve gerçek rengi sarıdır.
- Sınıf K: sıcaklık 3500-5000 K. Yarıçap ve kütle güneşten küçüktür, yıldızın karşılık gelen parametrelerinin 0,9 ve 0,8'idir. Dünya'dan bakıldığında bu yıldızların rengi sarımsı-turuncudur.
- Sınıf M: sıcaklık 2-3,5 bin Kelvin. Kütle ve yarıçap - Güneş'in benzer parametrelerinden 0,3 ve 0,4. Gezegenimizin yüzeyinden kırmızı-turuncu görünüyorlar. Beta Andromedae ve Alpha Chanterelles M sınıfına aittir. Birçoğunun aşina olduğu parlak kırmızı yıldız, Betelgeuse'dir (Alpha Orionis). Onu kışın gökyüzünde aramak en iyisidir. Kızıl yıldız, Avcı'nın kemerinin üstünde ve biraz solunda yer alır.
Her sınıf 0'dan 9'a kadar yani en sıcaktan en soğuğa kadar alt sınıflara ayrılmıştır. Yıldızların sayısı, belirli bir spektral tipe ait olduğunu ve gruptaki diğer armatürlerle karşılaştırıldığında fotosferin ısınma derecesini gösterir. Örneğin, Güneş G2 sınıfına aittir.
Görsel beyazlar
Böylece, B'den F'ye kadar olan yıldız sınıfları Dünya'dan beyaz görünebilir. Ve sadece A tipine ait nesneler aslında bu renge sahiptir. Böylece, yıldız Saif (Orion takımyıldızı) ve Algol (beta Perseus) teleskopla donanmamış bir gözlemciye görünecekbeyaz. Spektral B sınıfına aittirler. Gerçek renkleri mavi-beyazdır. Ayrıca beyaz görünenler, Perseus ve Canis Minor'un göksel çizimlerindeki en parlak yıldızlar olan Mythrax ve Procyon'dur. Ancak gerçek renkleri sarıya daha yakındır (sınıf F).
Yıldızlar neden dünyevi bir gözlemci için beyazdır? Renk, gezegenimizi benzer nesnelerden ayıran geniş mesafenin yanı sıra genellikle uzayda bulunan hacimli toz ve gaz bulutları nedeniyle bozuluyor.
A Sınıfı
Beyaz yıldızlar, O ve B sınıflarının temsilcileri kadar yüksek olmayan bir sıcaklıkla karakterize edilirler. Fotosferleri 7,5-10 bin Kelvin'e kadar ısınır. Spektral A sınıfı yıldızlar Güneş'ten çok daha büyüktür. Parlaklıkları da daha fazladır - yaklaşık 80 kat.
A yıldızlarının tayfında, Balmer serisinin hidrojen çizgileri güçlü bir şekilde telaffuz edilir. Diğer öğelerin çizgileri belirgin şekilde daha zayıftır, ancak A0 alt sınıfından A9'a geçerken daha önemli hale gelirler. Tayf sınıfı A'ya ait olan devler ve üstdevler, ana dizi yıldızlarından biraz daha az belirgin hidrojen çizgileriyle karakterize edilir. Bu armatürlerde ağır metal hatları daha belirgin hale geliyor.
A tayf sınıfına ait birçok tuhaf yıldız var. Bu terim, spektrumda ve fiziksel parametrelerde fark edilebilir özelliklere sahip olan ve bunların sınıflandırılmasını zorlaştıran armatürleri ifade eder. Örneğin, Bootes lambda türünün oldukça nadir yıldızları, ağır metal eksikliği ve çok yavaş dönüş ile karakterize edilir. Tuhaf armatürler arasında beyaz cüceler de bulunur.
A Sınıfı, gecenin çok parlak nesnelerine aitSirius, Mencalinan, Alioth, Castor ve diğerleri gibi cennet. Onları daha iyi tanıyalım.
Alpha Canis Major
Sirius, gökyüzündeki en yakın olmasa da en parlak yıldızdır. Uzaklığı 8.6 ışık yılıdır. Dünyevi bir gözlemci için çok parlak görünüyor çünkü etkileyici bir boyutu var ve yine de diğer birçok büyük ve parlak nesne kadar uzakta değil. Güneş'e en yakın yıldız Alpha Centauri'dir. Sirius bu listede beşinci sırada.
Büyük Köpek takımyıldızına aittir ve iki bileşenden oluşan bir sistemdir. Sirius A ve Sirius B, 20 astronomik birim ile ayrılırlar ve 50 yılın hemen altında bir periyotla dönerler. Sistemin ilk bileşeni olan bir ana dizi yıldızı, tayf sınıfı A1'e aittir. Kütlesi güneşin iki katı, yarıçapı ise 1,7 katıdır. Dünya'dan çıplak gözle görülebilen odur.
Sistemin ikinci bileşeni beyaz bir cücedir. Sirius B yıldızı, bu tür nesneler için tipik olmayan kütledeki armatürümüze neredeyse eşittir. Tipik olarak, beyaz cüceler 0,6-0,7 güneş kütlesi kütlesi ile karakterize edilir. Aynı zamanda, Sirius B'nin boyutları dünyanın boyutlarına yakındır. Beyaz cüce evresinin bu yıldız için yaklaşık 120 milyon yıl önce başladığı varsayılmaktadır. Sirius B ana sekans üzerine yerleştirildiğinde, muhtemelen 5 güneş kütlesi kütlesine sahip bir armatürdü ve spektral B tipine aitti.
Sirius A, bilim adamlarına göre yaklaşık 660 milyon yıl sonra evrimin bir sonraki aşamasına geçecek. Sonrakırmızı bir deve dönüşecek ve biraz sonra - arkadaşı gibi beyaz bir cüceye dönüşecek.
Alfa Kartal
Sirius gibi, aşağıda isimleri verilen birçok beyaz yıldız, parlaklıkları ve bilimkurgu edebiyatı sayfalarında sıkça yer alması nedeniyle sadece astronomiye düşkün insanlar tarafından iyi bilinmez. Altair, bu armatürlerden biridir. Alpha Eagle, örneğin Ursula le Guin ve Steven King'de bulunur. Gece gökyüzünde, bu yıldız parlaklığı ve nispeten yakınlığı nedeniyle açıkça görülebilir. Güneş ile Altair arasındaki mesafe 16,8 ışık yılıdır. Tayf sınıfı A'nın yıldızlarından yalnızca Sirius bize daha yakındır.
Altair, Güneş'ten 1,8 kat daha büyük. Karakteristik özelliği çok hızlı dönmesidir. Yıldız, kendi ekseni etrafında dokuz saatten daha kısa bir sürede bir dönüş yapar. Ekvator yakınında dönüş hızı 286 km/s'dir. Sonuç olarak, "çevik" Altair kutuplardan düzleşecek. Ayrıca elips şeklinden dolayı kutuplardan ekvatora gidildikçe yıldızın sıcaklığı ve parlaklığı azalır. Bu etkiye "yerçekimi kararması" denir.
Altair'in bir diğer özelliği de parlaklığının zamanla değişmesidir. Kalkan delta türünün değişkenlerini ifade eder.
Alpha Lyra
Vega, Güneş'ten sonra en çok çalışılan yıldızdır. Alfa Lyrae, spektrumu belirlenen ilk yıldızdır. Ayrıca fotoğrafta yakalanan Güneş'ten sonra ikinci armatür oldu. Vega ayrıca bilim adamlarının parlax yöntemini kullanarak mesafeyi ölçtüğü ilk yıldızlar arasındaydı. Uzun bir süre boyunca diğer nesnelerin büyüklükleri belirlenirken yıldızın parlaklığı 0 olarak alındı.
Alpha Lyra, hem amatör astronom hem de basit gözlemciler tarafından iyi bilinir. Yıldızlar arasında beşinci en parlaktır ve Altair ve Deneb ile birlikte Yaz Üçgeni yıldız işaretine dahil edilmiştir.
Güneş'ten Vega'ya olan uzaklık 25,3 ışık yılıdır. Ekvator yarıçapı ve kütlesi, yıldızımızın benzer parametrelerinden sırasıyla 2.78 ve 2.3 kat daha büyüktür. Bir yıldızın şekli mükemmel bir top olmaktan çok uzaktır. Ekvatordaki çap, kutuplardan belirgin şekilde daha büyüktür. Bunun nedeni, büyük dönüş hızıdır. Ekvatorda 274 km/s'ye ulaşır (Güneş için bu parametre saniyede iki kilometreden biraz fazladır).
Vega'nın özelliklerinden biri, onu çevreleyen toz diskidir. Muhtemelen, çok sayıda kuyruklu yıldız ve göktaşı çarpışmasının bir sonucu olarak ortaya çıktı. Toz diski yıldızın etrafında döner ve radyasyonu ile ısıtılır. Sonuç olarak, Vega'nın kızılötesi radyasyonunun yoğunluğu artar. Çok uzun zaman önce, diskte asimetriler keşfedildi. Muhtemel açıklamaları, yıldızın en az bir gezegeni olduğudur.
Alfa İkizler
İkizler takımyıldızındaki en parlak ikinci nesne Castor'dur. O, önceki armatürler gibi, A spektral sınıfına aittir. Castor, gece gökyüzündeki en parlak yıldızlardan biridir. İlgili listede 23. sırada.
Castor, altı bileşenden oluşan çoklu bir sistemdir. İki ana eleman (Tekerlek A ve Teker B) döner350 yıllık bir periyoda sahip ortak bir kütle merkezi etrafında. İki yıldızın her biri bir spektral ikili dosyadır. Castor A ve Castor B'nin bileşenleri daha az parlaktır ve muhtemelen M spektral tipine aittir.
Castor C sisteme hemen bağlanmadı. Başlangıçta, bağımsız bir yıldız YY Gemini olarak belirlendi. Gökyüzünün bu bölgesini araştırma sürecinde, bu armatürün fiziksel olarak Castor sistemi ile bağlantılı olduğu biliniyordu. Yıldız, on binlerce yıllık bir periyoda sahip tüm bileşenlerde ortak olan bir kütle merkezi etrafında döner ve aynı zamanda bir tayfsal ikili sistemdir.
Beta Aurigae
Auriga'nın göksel çizimi, çoğu beyaz yıldız olan yaklaşık 150 "nokta" içerir. Armatürlerin isimleri astronomiden uzak bir kişiye çok az şey söyleyecektir, ancak bu onların bilim için önemini az altmaz. A spektral sınıfına ait olan göksel desendeki en parlak nesne Mencalinan veya Beta Aurigae'dir. Arapça yıldızın adı "dizginlerin sahibinin omzu" anlamına gelir.
Menkalinan - üçlü sistem. İki bileşeni, spektral A sınıfının alt devleridir. Her birinin parlaklığı, Güneş'in benzer parametresini 48 kat aşıyor. 0.08 astronomik birim mesafe ile ayrılırlar. Üçüncü bileşen, çiftten 330 AU uzaklıkta bulunan bir kırmızı cücedir. e.
Epsilon Büyükayı
Kuzey gökyüzündeki belki de en ünlü takımyıldızdaki (Ursa Major) en parlak "nokta" Aliot'tur, ayrıca A sınıfı olarak da sınıflandırılır. Görünen büyüklük 1.76'dır. En parlak aydınlatıcı yıldız 33. sırada yer alıyor. Alioth, Büyük Kepçe yıldız işaretine girer ve kaseye diğer armatürlerden daha yakındır.
Aliot'un spektrumu, 5,1 günlük bir süre ile dalgalanan olağandışı çizgilerle karakterize edilir. Özelliklerin, yıldızın manyetik alanının etkisiyle ilişkili olduğu varsayılmaktadır. Son verilere göre, spektrumdaki dalgalanmalar, kütlesi yaklaşık 15 Jüpiter kütlesi olan kozmik bir cismin yakın konumu nedeniyle meydana gelebilir. Bunun böyle olup olmadığı hala bir sır. Yıldızların diğer sırları gibi, astronomlar da her gün anlamaya çalışıyor.
Beyaz cüceler
Yıldızların evriminde "beyaz cüce" olarak adlandırılan o aşamadan bahsetmezsek, beyaz yıldızlarla ilgili hikaye eksik kalacaktır. Bu tür nesneler, ilk keşfedilenlerin spektral A sınıfına ait olması nedeniyle isimlerini aldı. Sirius B ve 40 Eridani B idi. Bugün beyaz cücelere bir yıldızın yaşamının son aşaması için seçeneklerden biri deniyor.
Armatürlerin yaşam döngüsü üzerinde daha ayrıntılı duralım.
Yıldız evrimi
Yıldızlar bir gecede doğmazlar: herhangi biri birkaç aşamadan geçer. İlk olarak, bir gaz ve toz bulutu, kendi yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altında küçülmeye başlar. Yavaş yavaş, bir top şeklini alırken, yerçekimi enerjisi ısıya dönüşür - nesnenin sıcaklığı yükselir. 20 milyon Kelvin değerine ulaştığı anda nükleer füzyon reaksiyonu başlar. Bu aşama, tam teşekküllü bir yıldızın hayatının başlangıcı olarak kabul edilir.
Armatürler çoğu zaman ana dizide harcıyor. Reaksiyonlar bağırsaklarında sürekli devam ediyorhidrojen döngüsü. Yıldızların sıcaklığı değişebilir. Çekirdekteki tüm hidrojen bittiğinde, yeni bir evrim aşaması başlar. Şimdi yakıt helyum. Aynı zamanda yıldız genişlemeye başlar. Parlaklığı artar, aksine yüzey sıcaklığı azalır. Yıldız ana diziden ayrılarak kırmızı bir dev olur.
Helyum çekirdeğinin kütlesi yavaş yavaş artar ve kendi ağırlığı altında küçülmeye başlar. Kırmızı dev aşaması bir öncekinden çok daha hızlı bitiyor. Daha fazla evrimin alacağı yol, nesnenin ilk kütlesine bağlıdır. Kırmızı dev aşamasındaki düşük kütleli yıldızlar şişmeye başlar. Bu işlemin sonucunda cisim kabuklarını döker. Gezegenimsi bir bulutsu ve bir yıldızın çıplak çekirdeği oluşur. Böyle bir çekirdekte tüm füzyon reaksiyonları tamamlanır. Helyum beyaz cüce denir. Daha büyük kırmızı devler (belirli bir sınıra kadar) karbon beyaz cücelere dönüşür. Çekirdeklerinde helyumdan daha ağır elementler var.
Özellikler
Beyaz cüceler, kural olarak, kütle olarak Güneş'e çok yakın olan cisimlerdir. Aynı zamanda, boyutları dünyaya karşılık gelir. Bu kozmik cisimlerin muazzam yoğunluğu ve derinliklerinde meydana gelen süreçler, klasik fizik açısından açıklanamaz. Yıldızların sırları kuantum mekaniği tarafından ortaya çıktı.
Beyaz cücelerin maddesi bir elektron-nükleer plazmadır. Bir laboratuvarda bile tasarlamak neredeyse imkansızdır. Bu nedenle, bu tür nesnelerin birçok özelliği anlaşılmaz kalır.
Tüm gece yıldızları inceleseniz bile, özel ekipman olmadan en az bir beyaz cüceyi tespit edemezsiniz. Parlaklıkları güneşinkinden çok daha azdır. Bilim adamlarına göre, beyaz cüceler Galaksideki tüm nesnelerin yaklaşık %3 ila %10'unu oluşturur. Ancak bugüne kadar yalnızca Dünya'dan 200-300 parsekten daha uzak olmayanlar bulundu.
Beyaz cüceler gelişmeye devam ediyor. Oluşumdan hemen sonra yüksek bir yüzey sıcaklığına sahiptirler, ancak çabuk soğurlar. Oluşumdan birkaç on milyar yıl sonra, teoriye göre beyaz cüce, siyah bir cüceye dönüşür - görünür ışık yaymayan bir cisim.
Gözlemci için beyaz, kırmızı veya mavi yıldız öncelikle renk bakımından farklılık gösterir. Gökbilimci daha derine bakar. Onun için renk, nesnenin sıcaklığı, boyutu ve kütlesi hakkında hemen çok şey söyler. Mavi veya parlak mavi bir yıldız, her bakımdan Güneş'in çok ilerisinde, dev bir sıcak toptur. Makalede örnekleri açıklanan beyaz armatürler biraz daha küçüktür. Çeşitli kataloglardaki yıldız numaraları da profesyonellere çok şey anlatır, ancak hepsini değil. Uzak uzay nesnelerinin ömrü hakkında büyük miktarda bilgi ya henüz açıklanmadı ya da keşfedilmedi bile.
