A caracterização de corpos celestes pode ser muito confusa. Apenas as estrelas têm magnitude aparente, absoluta, luminosidade e outros parâmetros. Vamos tentar lidar com o último. Qual é a luminosidade das estrelas? Tem alguma coisa a ver com a visibilidade deles no céu noturno? Qual é a luminosidade do Sol?
Natureza das estrelas
As estrelas são corpos cósmicos muito massivos que emitem luz. Eles são formados a partir de gases e poeira, como resultado da compressão gravitacional. Dentro das estrelas há um núcleo denso no qual ocorrem reações nucleares. Eles fazem as estrelas brilharem. As principais características das luminárias são o espectro, tamanho, brilho, luminosidade, estrutura interna. Todos esses parâmetros dependem da massa de uma determinada estrela e de sua composição química.
Os principais "construtores" desses corpos celestes são o hélio e o hidrogênio. Em menor quantidade em relação a eles, podem estar contidos carbono, oxigênio e metais (manganês, silício, ferro). Estrelas jovens possuem a maior quantidade de hidrogênio e hélio, com o tempo suas proporções diminuem, dando lugar a outros elementos.
Wonas regiões internas da estrela, o ambiente é muito "quente". A temperatura neles atinge vários milhões de kelvins. Existem reações contínuas nas quais o hidrogênio é convertido em hélio. Na superfície, a temperatura é muito mais baixa e atinge apenas alguns milhares de kelvins.
Qual é a luminosidade das estrelas?
As reações de fusão dentro das estrelas são acompanhadas por liberações de energia. A luminosidade também é chamada de quantidade física que reflete exatamente quanta energia um corpo celeste produz em um determinado tempo.
Muitas vezes é confundido com outros parâmetros, como o brilho das estrelas no céu noturno. No entanto, o brilho ou valor aparente é uma característica aproximada que não é medida de forma alguma. Está amplamente relacionado à distância da luminária à Terra e descreve apenas quão bem a estrela é visível no céu. Quanto menor o número deste valor, maior o seu brilho aparente.
Ao contrário dela, a luminosidade das estrelas é um parâmetro objetivo. Não depende de onde o observador está. Esta é uma característica de uma estrela que determina seu poder energético. Pode mudar em diferentes períodos da evolução de um corpo celeste.
Aproximada à luminosidade, mas não idêntica, é a magnitude absoluta. Denota o brilho da estrela, visível para um observador a uma distância de 10 parsecs ou 32,62 anos-luz. É comumente usado para calcular a luminosidade das estrelas.
Determinação da luminosidade
A quantidade de energia que um corpo celeste emite é determinada em watts (W), joules por segundo(J/s) ou em ergs por segundo (erg/s). Existem várias maneiras de encontrar o parâmetro necessário.
Pode ser facilmente calculado usando a fórmula L=0, 4(Ma -M) se você souber o valor absoluto da estrela desejada. Assim, a letra latina L significa luminosidade, a letra M é a magnitude absoluta e Ma é a magnitude absoluta do Sol (4,83 Ma).
Outra forma envolve mais conhecimento sobre a luminária. Se conhecermos o raio (R) e a temperatura (Tef) de sua superfície, então a luminosidade pode ser determinada pela fórmula L=4pR 2sT4ef. O s latino neste caso significa uma quantidade física estável - a constante de Stefan-Boltzmann.
A luminosidade do nosso Sol é 3,839 x 1026 Watts. Por simplicidade e clareza, os cientistas costumam comparar a luminosidade de um corpo cósmico com esse valor. Então, existem objetos milhares ou milhões de vezes mais fracos ou mais poderosos que o Sol.
Aulas de luminosidade das estrelas
Para comparar estrelas entre si, os astrofísicos usam classificações diferentes. Eles são divididos de acordo com espectros, tamanhos, temperaturas, etc. Mas na maioria das vezes, para uma imagem mais completa, várias características são usadas ao mesmo tempo.
Existe uma classificação central de Harvard baseada nos espectros emitidos pelas luminárias. Ele usa letras latinas, cada uma das quais corresponde a uma cor específica de radiação (O-azul, B - branco-azul, A - branco, etc.).
Estrelas do mesmo espectro podem ter diferentesluminosidade. Portanto, os cientistas desenvolveram a classificação Yerk, que também leva em consideração esse parâmetro. Ela os separa por luminosidade, com base em sua magnitude absoluta. Ao mesmo tempo, a cada tipo de estrela são atribuídas não apenas as letras do espectro, mas também os números responsáveis pela luminosidade. Então, aloque:
- hipergigantes (0);
- supergigantes mais brilhantes (Ia+);
- supergigantes brilhantes (Ia);
- supergigantes normais (Ib);
- gigantes brilhantes (II);
- gigantes normais (III);
- subgigantes (IV);
- anões da sequência principal (V);
- subanões (VI);
- anãs brancas (VII);
Quanto maior a luminosidade, menor o valor do valor absoluto. Para gigantes e supergigantes, é indicado com um sinal de menos.
A relação entre o valor absoluto, temperatura, espectro, luminosidade das estrelas é mostrada pelo diagrama de Hertzsprung-Russell. Foi adotado em 1910. O diagrama combina as classificações de Harvard e York e permite que você considere e classifique os luminares de forma mais holística.
Diferença de luminosidade
Os parâmetros das estrelas estão fortemente interconectados entre si. A luminosidade é afetada pela temperatura da estrela e sua massa. E eles dependem em grande parte da composição química da estrela. A massa de uma estrela torna-se maior, quanto menos elementos pesados ela contém (mais pesados que hidrogênio e hélio).
Hipergigantes e várias supergigantes têm as maiores massas. São as estrelas mais poderosas e brilhantes do universo, mas, ao mesmo tempo, são as mais raras. Os anões, pelo contrário, têm uma massa pequena eluminosidade, mas representam cerca de 90% de todas as estrelas.
A estrela mais massiva atualmente conhecida é a hipergigante azul R136a1. Sua luminosidade excede a solar em 8,7 milhões de vezes. Uma estrela variável na constelação de Cygnus (P Cygnus) supera o Sol em luminosidade em 630.000 vezes, e S Doradus excede esse parâmetro em 500.000 vezes. Uma das menores estrelas conhecidas, 2MASS J0523-1403 tem uma luminosidade de 0,00126 do Sol.
