Se você olhar atentamente para o céu noturno, é fácil perceber que as estrelas que nos observam diferem em cores. Azulados, brancos, vermelhos, eles brilham uniformemente ou piscam como uma guirlanda de árvore de Natal. Em um telescópio, as diferenças de cor se tornam mais aparentes. A razão para esta diversidade está na temperatura da fotosfera. E, ao contrário de uma suposição lógica, as mais quentes não são estrelas vermelhas, mas azuis, branco-azuladas e brancas. Mas antes de mais nada.
Classificação espectral
As estrelas são enormes bolas de gás quentes. A maneira como os vemos da Terra depende de muitos parâmetros. Por exemplo, as estrelas não piscam. É muito fácil convencer-se disso: basta lembrar-se do Sol. O efeito de cintilação ocorre devido ao fato de que a luz que vem dos corpos cósmicos até nós supera o meio interestelar, cheio de poeira e gás. Outra coisa é a cor. É uma consequência do aquecimento das conchas (especialmente da fotosfera) a determinadas temperaturas. A cor verdadeira pode diferir da cor visível, mas a diferença geralmente é pequena.
Hoje, a classificação espectral de estrelas de Harvard é usada em todo o mundo. Ela acontece de sertemperatura e baseia-se na forma e intensidade relativa das linhas do espectro. Cada classe corresponde às estrelas de uma determinada cor. A classificação foi desenvolvida no Observatório de Harvard em 1890-1924.
Um inglês raspado mastigou tâmaras como cenouras
Existem sete classes espectrais principais: O-B-A-F-G-K-M. Esta sequência reflete uma diminuição gradual da temperatura (de O para M). Para lembrar, existem fórmulas mnemônicas especiais. Em russo, um deles soa assim: "Um inglês raspado mastigou tâmaras como cenouras". Mais dois são adicionados a essas classes. As letras C e S denotam luminárias frias com bandas de óxido metálico no espectro. Vamos dar uma olhada nas classes estrela:
- Classe O é caracterizada pela temperatura de superfície mais alta (de 30 a 60 mil Kelvin). Estrelas desse tipo excedem o Sol em massa em 60 e em raio - em 15 vezes. Sua cor visível é azul. Em termos de luminosidade, estão à frente da nossa estrela mais de um milhão de vezes. A estrela azul HD93129A, pertencente a esta classe, é caracterizada por um dos maiores índices de luminosidade entre os corpos cósmicos conhecidos. De acordo com este indicador, está à frente do Sol 5 milhões de vezes. A estrela azul está localizada a uma distância de 7,5 mil anos-luz de nós.
- Classe B tem uma temperatura de 10-30 mil Kelvin, uma massa 18 vezes maior que a do Sol. Estas são estrelas branco-azul e brancas. Seu raio é 7 vezes maior que o do Sol.
- Classe A é caracterizada por uma temperatura de 7,5-10 mil Kelvin,raio e massa superiores a 2,1 e 3,1 vezes, respectivamente, os parâmetros semelhantes do Sol. Estas são estrelas brancas.
- Classe F: temperatura 6000-7500 K. Massa maior que o Sol em 1,7 vezes, raio - em 1,3. Da Terra, essas estrelas também parecem brancas, sua cor verdadeira é branco amarelado.
- Classe G: temperatura 5-6 mil Kelvin. O Sol pertence a esta classe. A cor aparente e verdadeira de tais estrelas é amarela.
- Classe K: temperatura 3500-5000 K. O raio e a massa são menores que os solares, são 0,9 e 0,8 dos parâmetros correspondentes da estrela. Vistas da Terra, a cor dessas estrelas é laranja-amarelada.
- Classe M: temperatura 2-3,5 mil Kelvin. Massa e raio - 0,3 e 0,4 de parâmetros semelhantes do Sol. Da superfície do nosso planeta, eles parecem vermelho-alaranjado. Beta Andromedae e Alpha Chanterelles pertencem à classe M. A estrela vermelha brilhante familiar para muitos é Betelgeuse (Alpha Orionis). É melhor procurá-lo no céu no inverno. A estrela vermelha está localizada acima e ligeiramente à esquerda do cinturão de Órion.
Cada classe é dividida em subclasses de 0 a 9, ou seja, da mais quente para a mais fria. Os números de estrelas indicam pertencer a um determinado tipo espectral e o grau de aquecimento da fotosfera em comparação com outras luminárias do grupo. Por exemplo, o Sol pertence à classe G2.
Brancos visuais
Assim, estrelas das classes B a F podem parecer brancas da Terra. E apenas objetos pertencentes ao tipo A possuem essa coloração. Assim, a estrela Saif (a constelação de Órion) e Algol (beta Perseu) para um observador não armado com um telescópio parecerábranco. Pertencem à classe espectral B. Sua cor verdadeira é branco-azulada. Também aparecem em branco Mythrax e Procyon, as estrelas mais brilhantes nos desenhos celestes de Perseu e Cão Menor. No entanto, sua cor verdadeira é mais próxima do amarelo (nota F).
Por que as estrelas são brancas para um observador terrestre? A cor está distorcida devido à grande distância que separa nosso planeta de objetos semelhantes, bem como volumosas nuvens de poeira e gás, frequentemente encontradas no espaço.
Classe A
As estrelas brancas são caracterizadas por uma temperatura não tão alta como representantes das classes O e B. Sua fotosfera aquece até 7,5-10 mil Kelvin. As estrelas espectral classe A são muito maiores que o Sol. Sua luminosidade também é maior - cerca de 80 vezes.
No espectro das estrelas A, as linhas de hidrogênio da série de Balmer são fortemente pronunciadas. As linhas de outros elementos são visivelmente mais fracas, mas se tornam mais significativas à medida que você passa da subclasse A0 para A9. Gigantes e supergigantes pertencentes à classe espectral A são caracterizados por linhas de hidrogênio ligeiramente menos pronunciadas do que as estrelas da sequência principal. No caso dessas luminárias, as linhas de heavy metal se tornam mais perceptíveis.
Existem muitas estrelas peculiares pertencentes à classe espectral A. Este termo refere-se a luminárias que possuem características perceptíveis no espectro e parâmetros físicos, o que torna difícil classificá-las. Por exemplo, estrelas bastante raras do tipo Bootes lambda são caracterizadas pela f alta de metais pesados e rotação muito lenta. Luminárias peculiares também incluem anãs brancas.
Classe A pertence a esses objetos brilhantes da noitecéu, como Sirius, Mencalinan, Alioth, Castor e outros. Vamos conhecê-los melhor.
Alpha Canis Major
Sirius é a estrela mais brilhante, embora não a mais próxima, no céu. A distância até ele é de 8,6 anos-luz. Para um observador terrestre, parece tão brilhante porque tem um tamanho impressionante e ainda não está tão distante quanto muitos outros objetos grandes e brilhantes. A estrela mais próxima do Sol é Alpha Centauri. Sirius está em quinto lugar nesta lista.
Pertence à constelação do Cão Maior e é um sistema de dois componentes. Sirius A e Sirius B são separados por 20 unidades astronômicas e giram com um período de pouco menos de 50 anos. O primeiro componente do sistema, uma estrela da sequência principal, pertence à classe espectral A1. Sua massa é duas vezes a do Sol e seu raio é 1,7 vezes. É ele que pode ser observado a olho nu da Terra.
O segundo componente do sistema é uma anã branca. A estrela Sirius B é quase igual ao nosso luminar em massa, o que não é típico para tais objetos. Normalmente, as anãs brancas são caracterizadas por uma massa de 0,6-0,7 massas solares. Ao mesmo tempo, as dimensões de Sirius B são próximas às da Terra. Supõe-se que o estágio de anã branca começou para esta estrela cerca de 120 milhões de anos atrás. Quando Sirius B estava localizado na sequência principal, provavelmente era uma luminária com massa de 5 massas solares e pertencia ao tipo espectral B.
Sirius A, segundo os cientistas, passará para o próximo estágio de evolução em cerca de 660 milhões de anos. Entãoele se transformará em uma gigante vermelha e, um pouco mais tarde - em uma anã branca, como sua companheira.
Alpha Eagle
Como Sirius, muitas estrelas brancas, cujos nomes são dados abaixo, são bem conhecidas não apenas por pessoas que gostam de astronomia por causa de seu brilho e menção frequente nas páginas da literatura de ficção científica. Altair é um desses luminares. Alpha Eagle é encontrada, por exemplo, em Ursula le Guin e Steven King. No céu noturno, esta estrela é claramente visível devido ao seu brilho e proximidade relativamente próxima. A distância que separa o Sol e Altair é de 16,8 anos-luz. Das estrelas da classe espectral A, apenas Sirius está mais próxima de nós.
Altair tem 1,8 vezes a massa do Sol. Sua característica característica é uma rotação muito rápida. A estrela faz uma rotação em torno de seu eixo em menos de nove horas. A velocidade de rotação perto do equador é 286 km/s. Como resultado, o Altair "ágil" será achatado dos postes. Além disso, devido à forma elíptica, a temperatura e o brilho da estrela diminuem dos pólos para o equador. Este efeito é chamado de "escurecimento gravitacional".
Outra característica do Altair é que seu brilho muda com o tempo. Refere-se a variáveis do tipo Shield delta.
Alpha Lyra
Vega é a estrela mais estudada depois do Sol. Alpha Lyrae é a primeira estrela a ter seu espectro determinado. Ela também se tornou a segunda luminária depois do Sol, capturada na fotografia. Vega também foi uma das primeiras estrelas para as quais os cientistas mediram a distância usando o método parlax. Por um longo período, o brilho da estrela foi considerado 0 ao determinar as magnitudes de outros objetos.
Alpha Lyra é bem conhecida tanto do astrônomo amador quanto do simples observador. É a quinta mais brilhante entre as estrelas e está incluída no asterismo do Triângulo de Verão junto com Altair e Deneb.
A distância do Sol a Vega é de 25,3 anos-luz. Seu raio e massa equatorial são 2,78 e 2,3 vezes maiores que os parâmetros semelhantes de nossa estrela, respectivamente. A forma de uma estrela está longe de ser uma bola perfeita. O diâmetro no equador é visivelmente maior do que nos pólos. A razão é a enorme velocidade de rotação. No equador, chega a 274 km/s (para o Sol, esse parâmetro é pouco mais de dois quilômetros por segundo).
Uma das características especiais do Vega é o disco de poeira que o envolve. Presumivelmente, surgiu como resultado de um grande número de colisões de cometas e meteoritos. O disco de poeira gira em torno da estrela e é aquecido por sua radiação. Como resultado, a intensidade da radiação infravermelha de Vega aumenta. Não muito tempo atrás, assimetrias foram descobertas no disco. A explicação provável é que a estrela tem pelo menos um planeta.
Alfa Gêmeos
O segundo objeto mais brilhante da constelação de Gêmeos é Castor. Ele, como os luminares anteriores, pertence à classe espectral A. Castor é uma das estrelas mais brilhantes do céu noturno. Na lista correspondente, ele está em 23º lugar.
Castor é um sistema múltiplo composto por seis componentes. Os dois elementos principais (Castor A e Castor B) giramem torno de um centro de massa comum com um período de 350 anos. Cada uma das duas estrelas é um binário espectral. Os componentes de Castor A e Castor B são menos brilhantes e presumivelmente pertencem ao tipo espectral M.
Castor C não foi imediatamente conectado ao sistema. Inicialmente, foi designado como uma estrela independente YY Gemini. No processo de pesquisa desta região do céu, soube-se que esta luminária estava fisicamente ligada ao sistema Castor. A estrela gira em torno de um centro de massa comum a todos os componentes com um período de várias dezenas de milhares de anos e também é um binário espectral.
Beta Aurigae
O desenho celestial de Auriga inclui cerca de 150 "pontos", muitos deles são estrelas brancas. Os nomes dos luminares dirão pouco para uma pessoa distante da astronomia, mas isso não diminui seu significado para a ciência. O objeto mais brilhante no padrão celeste, pertencente à classe espectral A, é Mencalinan ou Beta Aurigae. O nome da estrela em árabe significa "ombro do dono das rédeas."
Menkalinan - sistema triplo. Seus dois componentes são subgigantes de classe espectral A. O brilho de cada um deles excede o parâmetro similar do Sol em 48 vezes. Eles estão separados por uma distância de 0,08 unidades astronômicas. O terceiro componente é uma anã vermelha a uma distância de 330 UA do par. e.
Epsilon Ursa Maior
O "ponto" mais brilhante talvez na constelação mais famosa no céu do norte (Ursa Maior) é Aliot, também classificado como classe A. A magnitude aparente é 1,76. A estrela luminosa mais brilhante ocupa o 33º lugar. Alioth entra no asterismo da Ursa Maior e está mais perto da tigela do que outros luminares.
O espectro de Aliot é caracterizado por linhas incomuns que flutuam com um período de 5,1 dias. Supõe-se que as características estão associadas à influência do campo magnético da estrela. Flutuações no espectro, de acordo com dados recentes, podem ocorrer devido à localização próxima de um corpo cósmico com massa de quase 15 massas de Júpiter. Se é assim ainda é um mistério. Ele, como outros segredos das estrelas, os astrônomos tentam entender todos os dias.
Anãs Brancas
A história das estrelas brancas ficará incompleta se não mencionarmos aquela etapa da evolução das estrelas, que é designada como "anã branca". Tais objetos receberam esse nome devido ao fato de que os primeiros descobertos deles pertenciam à classe espectral A. Era Sirius B e 40 Eridani B. Hoje, as anãs brancas são chamadas de uma das opções para o estágio final da vida de uma estrela.
Vamos nos aprofundar mais no ciclo de vida das luminárias.
Evolução das estrelas
As estrelas não nascem em uma noite: qualquer uma delas passa por várias etapas. Primeiro, uma nuvem de gás e poeira começa a encolher sob a influência de suas próprias forças gravitacionais. Lentamente, toma a forma de uma bola, enquanto a energia da gravidade se transforma em calor - a temperatura do objeto aumenta. No momento em que atinge um valor de 20 milhões de Kelvin, começa a reação de fusão nuclear. Esta fase é considerada o início da vida de uma estrela de pleno direito.
Na maioria das vezes os luminares passam na sequência principal. As reações estão constantemente acontecendo em suas entranhasciclo do hidrogênio. A temperatura das estrelas pode variar. Quando todo o hidrogênio do núcleo termina, começa um novo estágio de evolução. Agora o hélio é o combustível. Ao mesmo tempo, a estrela começa a se expandir. Sua luminosidade aumenta, enquanto a temperatura da superfície, ao contrário, diminui. A estrela sai da sequência principal e se torna uma gigante vermelha.
A massa do núcleo de hélio aumenta gradualmente e começa a encolher sob seu próprio peso. A fase da gigante vermelha termina muito mais rápido que a anterior. O caminho que a evolução futura tomará depende da massa inicial do objeto. Estrelas de baixa massa no estágio de gigante vermelha começam a inchar. Como resultado desse processo, o objeto perde suas conchas. Uma nebulosa planetária e um núcleo nu de uma estrela são formados. Nesse núcleo, todas as reações de fusão são concluídas. É chamada de anã branca de hélio. Gigantes vermelhas mais massivas (até um certo limite) evoluem para anãs brancas de carbono. Eles têm elementos mais pesados que o hélio em seus núcleos.
Recursos
Anãs brancas são corpos, em massa, via de regra, muito próximos do Sol. Ao mesmo tempo, seu tamanho corresponde à terra. A densidade colossal desses corpos cósmicos e os processos que ocorrem em suas profundezas são inexplicáveis do ponto de vista da física clássica. Os segredos das estrelas foram revelados pela mecânica quântica.
A substância das anãs brancas é um plasma elétron-nuclear. É quase impossível projetá-lo mesmo em um laboratório. Portanto, muitas características de tais objetos permanecem incompreensíveis.
Mesmo se você estudar as estrelas a noite toda, você não será capaz de detectar pelo menos uma anã branca sem equipamento especial. Sua luminosidade é muito menor que a do sol. Segundo os cientistas, as anãs brancas representam aproximadamente 3 a 10% de todos os objetos da Galáxia. No entanto, até o momento, apenas foram encontrados aqueles que estão localizados a não mais de 200-300 parsecs da Terra.
Anãs brancas continuam a evoluir. Imediatamente após a formação, eles têm uma alta temperatura de superfície, mas esfriam rapidamente. Algumas dezenas de bilhões de anos após a formação, segundo a teoria, a anã branca se transforma em anã negra - um corpo que não emite luz visível.
As estrelas brancas, vermelhas ou azuis para o observador diferem principalmente na cor. O astrônomo olha mais fundo. A cor para ele imediatamente diz muito sobre a temperatura, tamanho e massa do objeto. Uma estrela azul ou azul brilhante é uma bola quente gigante, muito à frente do Sol em todos os aspectos. Luminárias brancas, cujos exemplos são descritos no artigo, são um pouco menores. Números de estrelas em vários catálogos também dizem muito aos profissionais, mas não a todos. Uma grande quantidade de informações sobre a vida de objetos espaciais distantes ainda não foi explicada ou permanece nem mesmo descoberta.
