אפיון של גרמי שמים יכול להיות מאוד מבלבל. רק לכוכבים יש גודל ברור, מוחלט, בהירות ופרמטרים אחרים. ננסה להתמודד עם האחרון. מהי עוצמת הבהירות של כוכבים? האם יש לזה קשר לנראות שלהם בשמי הלילה? מהי עוצמת הבהירות של השמש?
טבע הכוכבים
כוכבים הם גופים קוסמיים מאסיביים מאוד שפולטים אור. הם נוצרים מגזים ואבק, כתוצאה מדחיסה כבידה. בתוך הכוכבים יש ליבה צפופה שבה מתרחשות תגובות גרעיניות. הם גורמים לכוכבים לזרוח. המאפיינים העיקריים של המאורות הם הספקטרום, הגודל, הברק, הבהירות, המבנה הפנימי. כל הפרמטרים הללו תלויים במסה של כוכב מסוים ובהרכב הכימי שלו.
ה"בונים" העיקריים של גרמי השמים הללו הם הליום ומימן. בכמות קטנה יותר ביחס אליהם עלולים להכיל פחמן, חמצן ומתכות (מנגן, סיליקון, ברזל). לכוכבים צעירים יש את הכמות הגדולה ביותר של מימן והליום, עם הזמן הפרופורציות שלהם פוחתות, ומפנה מקום ליסודות אחרים.
וואוהאזורים הפנימיים של הכוכב, הסביבה מאוד "חמה". הטמפרטורה בהם מגיעה לכמה מיליוני קלווין. ישנן תגובות מתמשכות שבהן מימן הופך להליום. על פני השטח, הטמפרטורה נמוכה בהרבה ומגיעה רק לכמה אלפי קלווין.
מהי עוצמת הבהירות של כוכבים?
תגובות היתוך בתוך כוכבים מלוות בשחרור אנרגיה. זוהר נקראת גם כמות פיזית המשקפת בדיוק כמה אנרגיה גוף שמימי מייצר בזמן מסוים.
זה מבולבל לעתים קרובות עם פרמטרים אחרים, כמו בהירות הכוכבים בשמי הלילה. עם זאת, בהירות או ערך לכאורה הם מאפיין משוער שאינו נמדד בשום אופן. זה קשור במידה רבה למרחק של גוף האור מכדור הארץ ומתאר רק עד כמה הכוכב נראה בשמים. ככל שהמספר של ערך זה קטן יותר, כך הבהירות הנראית שלו גדולה יותר.
בניגוד לזה, הבהירות של כוכבים היא פרמטר אובייקטיבי. זה לא תלוי איפה הצופה נמצא. זהו מאפיין של כוכב שקובע את כוח האנרגיה שלו. זה יכול להשתנות בתקופות שונות של התפתחותו של גוף שמימי.
מקורב לעוצמת הארה, אך לא זהה, הוא הגודל המוחלט. הוא מציין את בהירות הכוכב, הנראה לצופה במרחק של 10 פרסקים או 32.62 שנות אור. הוא משמש בדרך כלל לחישוב עוצמת הבהירות של כוכבים.
קביעת בהירות
כמות האנרגיה שגוף שמימי פולט נקבעת בוואט (W), ג'אול לשנייה(J/s) או בארג לשנייה (erg/s). ישנן מספר דרכים למצוא את הפרמטר הנדרש.
ניתן לחשב אותו בקלות באמצעות הנוסחה L=0, 4(Ma -M) אם אתה יודע את הערך המוחלט של הכוכב הרצוי. אז, האות הלטינית L מייצגת בהירות, האות M היא הגודל המוחלט, ומא היא הגודל המוחלט של השמש (4.83 מא).
דרך אחרת כרוכה בידע נוסף על תא המנורה. אם אנו יודעים את הרדיוס (R) והטמפרטורה (Tef) של פני השטח שלו, אזי ניתן לקבוע את עוצמת הבהירות לפי הנוסחה L=4pR 2sT4ef. ה-s הלטינית במקרה זה פירושה כמות פיזיקלית יציבה - קבוע סטפן-בולצמן.
הבהירות של השמש שלנו היא 3.839 x 1026 וואט. למען הפשטות והבהירות, מדענים בדרך כלל משווים את הבהירות של גוף קוסמי עם ערך זה. אז, ישנם עצמים חלשים או חזקים פי אלפי או מיליוני פעמים מהשמש.
שיעורי זוהר הכוכבים
כדי להשוות כוכבים זה עם זה, אסטרופיזיקאים משתמשים בסיווגים שונים. הם מחולקים לפי ספקטרום, גדלים, טמפרטורות וכו'. אבל לרוב, לתמונה מלאה יותר, נעשה שימוש בכמה מאפיינים בו-זמנית.
יש סיווג מרכזי של הרווארד המבוסס על הספקטרום הנפלט על ידי המאורות. הוא משתמש באותיות לטיניות, שכל אחת מהן מתאימה לצבע ספציפי של קרינה (O-כחול, B - לבן-כחול, A - לבן וכו').
לכוכבים מאותו ספקטרום יכולים להיות שוניםבְּהִירוּת. לכן, מדענים פיתחו את סיווג Yerk, אשר לוקח בחשבון גם פרמטר זה. היא מפרידה ביניהם לפי עוצמת הארה, על סמך גודלם המוחלט. יחד עם זאת, לכל סוג של כוכבים מוקצים לא רק אותיות הספקטרום, אלא גם המספרים האחראים על הבהירות. אז, הקצו:
- hypergiants (0);
- ענקי העל המבריקים ביותר (Ia+);
- ברייט supergiants (Ia);
- ענקים רגילים (איב);
- ענקים בהירים (II);
- ענקים רגילים (III);
- subgiants (IV);
- גמדים של הרצף הראשי (V);
- subdwarfs (VI);
- גמדים לבנים (VII);
ככל שהבהירות גדולה יותר, הערך של הערך המוחלט קטן יותר. עבור ענקים וענקי על, זה מסומן בסימן מינוס.
הקשר בין הערך המוחלט, טמפרטורה, ספקטרום, בהירות של כוכבים מוצג על ידי דיאגרמת Hertzsprung-Russell. הוא אומץ ב-1910. התרשים משלב את הסיווגים של הרווארד ו-York ומאפשר לך לשקול ולסווג את המאורות בצורה הוליסטית יותר.
הבדל בהירות
הפרמטרים של הכוכבים קשורים זה בזה מאוד. עוצמת הבהירות מושפעת מטמפרטורת הכוכב ומהמסה שלו. והם תלויים במידה רבה בהרכב הכימי של הכוכב. המסה של כוכב נעשית גדולה יותר, ככל שהוא מכיל פחות יסודות כבדים (כבדים יותר ממימן והליום).
היפר-ג'אנטים וענקי-על שונים הם בעלי המסה הגדולה ביותר. הם הכוכבים החזקים והבהירים ביותר ביקום, אך יחד עם זאת, הם הנדירים ביותר. לגמדים, להיפך, יש מסה קטנה ובהירות, אבל מהווים כ-90% מכלל הכוכבים.
הכוכב המאסיבי ביותר הידוע כיום הוא הענק ההיפר-ענק הכחול R136a1. עוצמת הארה שלו עולה על השמש פי 8.7 מיליון. כוכב משתנה בקבוצת הכוכבים Cygnus (P Cygnus) עולה על השמש בבהירות פי 630,000, ו-S Doradus עולה על פרמטר זה פי 500,000. אחד הכוכבים הקטנים ביותר הידועים, 2MASS J0523-1403 הוא בעל עוצמת הארה של 0.00126 של השמש.
