Le stelle più grandi sono i colori. Classificazione spettrale delle stelle: dipendenza dal colore e dalla temperatura

Non pensiamo mai che forse esista qualche altra vita oltre al nostro pianeta, oltre al nostro sistema solare. Forse c'è vita su uno dei pianeti che orbitano attorno a una stella blu, bianca, rossa o forse gialla. Forse esiste un altro pianeta come questo, sul quale vivono le stesse persone, ma non ne sappiamo ancora nulla. I nostri satelliti e telescopi hanno scoperto numerosi pianeti che potrebbero ospitare la vita, ma questi pianeti sono distanti decine di migliaia e persino milioni di anni luce.

Le ritardatarie blu sono stelle di colore blu.

Le stelle situate negli ammassi globulari, la cui temperatura è superiore a quella delle stelle ordinarie e il cui spettro è caratterizzato da uno spostamento significativo verso la regione blu rispetto a quello delle stelle degli ammassi con una luminosità simile, sono chiamate blue straggler. Questa caratteristica consente loro di distinguersi rispetto alle altre stelle di questo ammasso sul diagramma Hertzsprung-Russell. L'esistenza di tali stelle confuta tutte le teorie dell'evoluzione stellare, la cui essenza è che si prevede che le stelle sorte nello stesso periodo di tempo si trovino in una regione ben definita del diagramma Hertzsprung-Russell. In questo caso l'unico fattore che influenza l'esatta posizione della stella è la sua massa iniziale. La frequente comparsa di ritardatari blu al di fuori della curva sopra può confermare l'esistenza di qualcosa come un'evoluzione stellare anomala.

Gli esperti che cercano di spiegare la natura del loro verificarsi hanno avanzato diverse teorie. Il più probabile di essi indica che queste stelle blu erano doppie in passato, dopo di che hanno iniziato a subire o stanno attraversando un processo di fusione. Il risultato della fusione di due stelle è l'emergere di una nuova stella, che ha massa, luminosità e temperatura molto maggiori rispetto alle stelle della stessa età.

Se questa teoria potesse in qualche modo essere dimostrata corretta, la teoria dell’evoluzione stellare sarebbe esente dal problema dei ritardatari blu. La stella risultante avrebbe una maggiore quantità di idrogeno, che si comporterebbe in modo simile a una stella giovane. Ci sono fatti che supportano questa teoria. Le osservazioni hanno dimostrato che i ritardatari si trovano più spesso nelle regioni centrali degli ammassi globulari. A causa del numero predominante di stelle di volume unitario, diventano più probabili passaggi ravvicinati o collisioni.

Per verificare questa ipotesi, è necessario studiare la pulsazione dei ritardatari blu, perché Potrebbero esserci alcune differenze tra le proprietà asterosismologiche delle stelle fuse e le variabili normalmente pulsanti. Vale la pena notare che misurare le pulsazioni è piuttosto difficile. Questo processo è influenzato negativamente anche dal sovraffollamento del cielo stellato, da piccole fluttuazioni nelle pulsazioni dei ritardatari blu, nonché dalla rarità delle loro variabili.

Un esempio di fusione potrebbe essere osservato nell'agosto 2008, quando un simile incidente colpì l'oggetto V1309, la cui luminosità, dopo la scoperta, aumentò di diverse decine di migliaia di volte e dopo diversi mesi tornò al suo valore originale. Come risultato di 6 anni di osservazioni, gli scienziati sono giunti alla conclusione che questo oggetto è costituito da due stelle, il cui periodo orbitale l'una attorno all'altra è di 1,4 giorni. Questi fatti hanno portato gli scienziati a credere che nell'agosto 2008 abbia avuto luogo il processo di fusione di queste due stelle.

I ritardatari blu sono caratterizzati da una coppia elevata. Ad esempio, la velocità di rotazione della stella, che si trova al centro dell'ammasso delle 47 Tucanae, è 75 volte superiore alla velocità di rotazione del Sole. Secondo l'ipotesi, la loro massa è 2-3 volte maggiore della massa delle altre stelle che si trovano nell'ammasso. Inoltre, attraverso la ricerca, si è scoperto che se le stelle blu si trovano vicino a qualsiasi altra stella, queste ultime avranno una percentuale inferiore di ossigeno e carbonio rispetto alle loro vicine. Presumibilmente, le stelle attirano queste sostanze da altre stelle che si muovono nella loro orbita, con conseguente aumento della loro luminosità e temperatura. Nelle stelle “derubate” si scoprono luoghi dove è avvenuto il processo di trasformazione del carbonio originario in altri elementi.

Nomi di stelle blu - esempi

Rigel, Gamma Paralis, Giraffa Alfa, Zeta Orionis, Tau Canis Majoris, Zeta Puppis

Le stelle bianche sono stelle bianche

Friedrich Bessel, direttore dell'Osservatorio di Königsberg, fece un'interessante scoperta nel 1844. Lo scienziato ha notato la minima deviazione della stella più luminosa del cielo, Sirio, dalla sua traiettoria attraverso il cielo. L'astronomo suggerì che Sirio avesse un satellite e calcolò anche il periodo approssimativo di rotazione delle stelle attorno al loro centro di massa, che era di circa cinquant'anni. Bessel non ha trovato un sostegno adeguato da parte di altri scienziati, perché Nessuno è riuscito a rilevare il satellite, anche se la sua massa avrebbe dovuto essere paragonabile a quella di Sirio.

E solo 18 anni dopo, Alvan Graham Clark, che stava testando il miglior telescopio di quei tempi, scoprì una debole stella bianca vicino a Sirio, che si rivelò essere il suo satellite, chiamato Sirio B.

La superficie di questa stella bianca viene riscaldata a 25mila Kelvin e il suo raggio è piccolo. Tenendo conto di ciò, gli scienziati hanno concluso che il satellite ha un'alta densità (a livello di 106 g/cm3, mentre la densità di Sirio stesso è di circa 0,25 g/cm3 e quella del Sole è di 1,4 g/cm3). 55 anni dopo (nel 1917), fu scoperta un'altra nana bianca, dal nome dello scienziato che la scoprì: la stella di Van Maanen, che si trova nella costellazione dei Pesci.

Nomi di stelle bianche - esempi

Vega nella costellazione della Lira, Altair nella costellazione dell'Aquila (visibile in estate e autunno), Sirio, Castore.

Stelle gialle – stelle gialle

Le nane gialle sono solitamente chiamate piccole stelle della sequenza principale la cui massa è compresa nella massa del Sole (0,8-1,4). A giudicare dal nome, tali stelle hanno un bagliore giallo, che viene rilasciato durante il processo termonucleare di fusione dall'idrogeno all'elio.

La superficie di tali stelle si riscalda fino a una temperatura di 5-6mila Kelvin e le loro classi spettrali vanno da G0V a G9V. Una nana gialla vive circa 10 miliardi di anni. La combustione dell'idrogeno in una stella la fa moltiplicare di dimensioni e diventare una gigante rossa. Un esempio di gigante rossa è Aldebaran. Tali stelle possono formare nebulose planetarie perdendo i loro strati esterni di gas. In questo caso, il nucleo si trasforma in una nana bianca, che ha un'alta densità.

Se prendiamo in considerazione il diagramma Hertzsprung-Russell, su di esso le stelle gialle si trovano nella parte centrale della sequenza principale. Poiché il Sole può essere definito una tipica nana gialla, il suo modello è abbastanza adatto per considerare il modello generale delle nane gialle. Ma ci sono altre caratteristiche stelle gialle nel cielo, i cui nomi sono Alhita, Dabikh, Toliman, Khara, ecc. Queste stelle non sono molto luminose. Ad esempio, lo stesso Toliman, che, se non si tiene conto di Proxima Centauri, è il più vicino al Sole, ha una magnitudine 0, ma allo stesso tempo la sua luminosità è la più alta tra tutte le nane gialle. Questa stella si trova nella costellazione del Centauro e fa anche parte di un sistema complesso che comprende 6 stelle. La classe spettrale di Toliman è G. Ma Dabih, situato a 350 anni luce da noi, appartiene alla classe spettrale F. Ma la sua elevata luminosità è dovuta alla presenza di una stella vicina appartenente alla classe spettrale - A0.

Oltre a Toliman, la classe spettrale G ha HD82943, che si trova nella sequenza principale. Questa stella, per la sua composizione chimica e temperatura simile al Sole, ha anche due grandi pianeti. Tuttavia, la forma delle orbite di questi pianeti è tutt'altro che circolare, quindi i loro avvicinamenti a HD82943 si verificano relativamente spesso. Attualmente, gli astronomi sono riusciti a dimostrare che questa stella aveva un numero molto maggiore di pianeti, ma col tempo li ha assorbiti tutti.

Nomi di stelle gialle - esempi

Toliman, stella HD 82943, Hara, Dabih, Alhita

Le stelle rosse sono stelle rosse

Se almeno una volta nella vita hai visto attraverso l'obiettivo del tuo telescopio stelle rosse che bruciavano su uno sfondo nero nel cielo, ricordare questo momento ti aiuterà a immaginare più chiaramente cosa verrà scritto in questo articolo. Se non hai mai visto stelle del genere prima, assicurati di provare a trovarle la prossima volta.

Se vi proponete di stilare un elenco delle stelle rosse più luminose del cielo, che possono essere facilmente individuate anche con un telescopio amatoriale, scoprirete che sono tutte stelle al carbonio. Le prime stelle rosse furono scoperte nel 1868. La temperatura di tali giganti rosse è bassa, inoltre, i loro strati esterni sono pieni di enormi quantità di carbonio. Se in precedenza stelle simili costituivano due classi spettrali - R e N, ora gli scienziati le hanno definite in un'unica classe generale - C. Ogni classe spettrale ha sottoclassi - da 9 a 0. Inoltre, la classe C0 significa che la stella ha un'alta temperatura, ma meno rosse delle stelle di classe C9. È anche importante che tutte le stelle dominate dal carbonio siano intrinsecamente variabili: di lungo periodo, semiregolari o irregolari.

Inoltre, in questo elenco sono state incluse due stelle chiamate variabili rosse semiregolari, la più famosa delle quali è m Cephei. William Herschel si interessò al suo insolito colore rosso e lo soprannominò “melograno”. Tali stelle sono caratterizzate da cambiamenti irregolari di luminosità, che possono durare da un paio di decine a diverse centinaia di giorni. Tali stelle variabili appartengono alla classe M (stelle fredde con temperature superficiali da 2400 a 3800 K).

Considerando il fatto che tutte le stelle della valutazione sono variabili, è necessario fare un po' di chiarezza nella notazione. È generalmente accettato che le stelle rosse abbiano un nome composto da due componenti: una lettera dell'alfabeto latino e il nome di una costellazione variabile (ad esempio, T Hare). Alla prima variabile scoperta in una determinata costellazione viene assegnata la lettera R, e così via fino alla lettera Z. Se ci sono molte di queste variabili, per loro viene fornita una doppia combinazione di lettere latine: da RR a ZZ. Questo metodo consente di “denominare” 334 oggetti. Inoltre, le stelle possono essere designate utilizzando la lettera V in combinazione con un numero di serie (V228 Cygnus). La prima colonna del rating è riservata alla designazione delle variabili.

Le due colonne successive nella tabella indicano la posizione delle stelle nel periodo 2000.0. In conseguenza della crescente popolarità dell'atlante Uranometria 2000.0 tra gli appassionati di astronomia, nell'ultima colonna della valutazione viene visualizzato il numero della carta di ricerca per ciascuna stella inclusa nella valutazione. In questo caso, la prima cifra mostra il numero del volume e la seconda è il numero di serie della carta.

La valutazione mostra anche i valori di luminosità massima e minima delle magnitudini stellari. Vale la pena ricordare che una maggiore saturazione del colore rosso si osserva nelle stelle la cui luminosità è minima. Per le stelle di cui si conosce il periodo di variabilità, viene visualizzato come numero di giorni, ma gli oggetti che non hanno il periodo corretto vengono visualizzati come Irr.

Trovare una stella al carbonio non richiede molta abilità; è sufficiente che le capacità del tuo telescopio siano sufficienti per vederla. Anche se le sue dimensioni sono piccole, il suo colore rosso brillante dovrebbe attirare la tua attenzione. Pertanto, non dovresti arrabbiarti se non riesci a rilevarli immediatamente. È sufficiente utilizzare l'atlante per trovare una stella luminosa vicina e poi spostarsi da essa a quella rossa.

Diversi osservatori vedono le stelle di carbonio in modo diverso. Per alcuni assomigliano a rubini o a un tizzone che arde in lontananza. Altri vedono sfumature cremisi o rosso sangue in tali stelle. Per cominciare, la classifica contiene un elenco delle sei stelle rosse più luminose che, una volta trovate, potrai goderti appieno la loro bellezza.

Nomi di stelle rosse - esempi

Differenze di colore delle stelle

Esiste un'enorme varietà di stelle con sfumature di colore indescrivibili. Di conseguenza, anche una costellazione ha ricevuto il nome di "Jewel Box", la cui base è composta da stelle blu e zaffiro, e al suo centro c'è una stella arancione brillante. Se consideriamo il Sole, ha un colore giallo paglierino.

Un fattore diretto che influenza la differenza di colore tra le stelle è la loro temperatura superficiale. Questo è spiegato semplicemente. La luce per sua natura è una radiazione sotto forma di onde. La lunghezza d'onda è la distanza tra le sue creste ed è molto piccola. Per immaginarlo bisogna dividere 1 cm in 100mila parti identiche. Molte di queste particelle costituiranno la lunghezza d'onda della luce.

Considerando che questo numero risulta essere piuttosto piccolo, ogni cambiamento, anche il più insignificante, sarà la ragione per cui il quadro che osserviamo cambierà. Dopotutto, la nostra vista percepisce le diverse lunghezze d'onda della luce come colori diversi. Ad esempio, il blu ha onde la cui lunghezza è 1,5 volte inferiore a quella del rosso.

Inoltre, quasi tutti noi sappiamo che la temperatura può avere un effetto molto diretto sul colore dei corpi. Ad esempio, puoi prendere qualsiasi oggetto metallico e metterlo sul fuoco. Diventerà rosso durante il riscaldamento. Se la temperatura del fuoco aumentasse in modo significativo, il colore dell'oggetto cambierebbe: dal rosso all'arancione, dall'arancione al giallo, dal giallo al bianco e infine dal bianco al bianco-blu.

Poiché il Sole ha una temperatura superficiale di circa 5,5 mila 0 C, è un tipico esempio di stella gialla. Ma le stelle blu più calde possono riscaldarsi fino a 33mila gradi.

Colore e temperatura sono stati collegati dagli scienziati utilizzando leggi fisiche. Come la temperatura di un corpo è direttamente proporzionale alla sua radiazione e inversamente proporzionale alla lunghezza d'onda. Le onde blu hanno lunghezze d'onda più corte rispetto al rosso. I gas caldi emettono fotoni, la cui energia è direttamente proporzionale alla temperatura e inversamente proporzionale alla lunghezza d'onda. Ecco perché le stelle più calde sono caratterizzate da un intervallo di emissione blu-blu.

Poiché il combustibile nucleare sulle stelle non è illimitato, tende a consumarsi, il che porta al raffreddamento delle stelle. Pertanto, le stelle di mezza età sono gialle e vediamo le stelle vecchie come rosse.

Poiché il Sole è molto vicino al nostro pianeta, il suo colore può essere descritto con precisione. Ma per le stelle distanti un milione di anni luce, il compito diventa più complicato. Questo è lo scopo per cui viene utilizzato un dispositivo chiamato spettrografo. Gli scienziati lo attraversano la luce emessa dalle stelle, grazie alla quale è possibile analizzare spettralmente quasi tutte le stelle.

Inoltre, utilizzando il colore di una stella, puoi determinarne l'età, perché le formule matematiche consentono di utilizzare l'analisi spettrale per determinare la temperatura di una stella, dalla quale è facile calcolarne l'età.

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Utilizzando il telescopio è possibile osservare 2 miliardi di stelle fino alla magnitudine 21. Esiste una classificazione spettrale delle stelle di Harvard. In esso, i tipi spettrali sono disposti in ordine decrescente di temperatura delle stelle. Le classi sono designate con lettere dell'alfabeto latino. Ce ne sono sette: O - B - A - P - O - K - M.

Un buon indicatore della temperatura degli strati esterni di una stella è il suo colore. Le stelle calde dei tipi spettrali O e B sono blu; le stelle simili al nostro Sole (classe spettrale 02) appaiono gialle, mentre le stelle di tipo spettrale K e M appaiono rosse.

Luminosità e colore delle stelle

Tutte le stelle hanno colore. Ci sono stelle blu, bianche, gialle, giallastre, arancioni e rosse. Ad esempio, Betelgeuse è una stella rossa, Castore è bianca, Capella è gialla. Per luminosità sono divisi in stelle di 1a, 2a, ... ennesima magnitudine (n max = 25). Il termine “magnitudine stellare” non ha nulla a che fare con la dimensione reale. La magnitudine stellare caratterizza il flusso luminoso che arriva sulla Terra da una stella. Le magnitudini stellari possono essere sia frazionarie che negative. La scala di magnitudo si basa sulla percezione della luce da parte dell'occhio. La divisione delle stelle in magnitudini stellari in base alla luminosità apparente fu effettuata dall'antico astronomo greco Ipparco (180-110 a.C.). Ipparco assegnò la prima magnitudine alle stelle più luminose; considerava quelle successive in termini di gradazione di luminosità (cioè circa 2,5 volte più deboli) come stelle di seconda magnitudine; le stelle 2,5 volte più deboli delle stelle di seconda magnitudine erano chiamate stelle di terza magnitudine, ecc.; alle stelle al limite della visibilità ad occhio nudo è stata assegnata la sesta magnitudine.

Con una tale gradazione di luminosità stellare, si è scoperto che le stelle di sesta magnitudine sono 2,55 volte più deboli delle stelle di prima magnitudine. Pertanto, nel 1856, l'astronomo inglese N.K. Pogsoi (1829-1891) propose di considerare quelle stelle di sesta grandezza che sono esattamente 100 volte più deboli delle stelle di prima grandezza. Tutte le stelle si trovano a diverse distanze dalla Terra. Sarebbe più facile confrontare le magnitudini se le distanze fossero uguali.

La magnitudine che avrebbe una stella ad una distanza di 10 parsec è detta magnitudine assoluta. La grandezza assoluta è designata - M, e la magnitudine apparente è M.

La composizione chimica degli strati esterni delle stelle, da cui proviene la loro radiazione, è caratterizzata da una completa predominanza dell'idrogeno. L'elio è al secondo posto e il contenuto di altri elementi è piuttosto piccolo.

Temperatura e massa delle stelle

Conoscere il tipo spettrale o il colore di una stella fornisce immediatamente la sua temperatura superficiale. Poiché le stelle emettono approssimativamente corpi completamente neri della temperatura corrispondente, la potenza emessa da un'unità della loro superficie per unità di tempo è determinata dalla legge di Stefan-Boltzmann.

Divisione delle stelle basata sul confronto della luminosità delle stelle con temperatura, colore e magnitudine assoluta (diagramma Hertzsprung-Russell):

1. sequenza principale (al centro della quale c'è il Sole - una nana gialla)
2. supergiganti (di grandi dimensioni e di elevata luminosità: Antares, Betelgeuse)
3. sequenza delle giganti rosse
4. nani (bianchi - Sirio)
5. subnani
6. sequenza bianco-blu

Questa divisione si basa anche sull'età della stella.

Si distinguono le seguenti stelle:

1. ordinario (Sole);
2. doppie (Mizar, Albkor) si dividono in:

• a) visivamente doppi, se la loro dualità si nota quando osservati al telescopio;
• b) multipli: un sistema di stelle con un numero maggiore di 2, ma inferiore a 10;
• c) le binarie ottiche sono stelle tali che la loro vicinanza è il risultato di una proiezione casuale nel cielo, e nello spazio sono lontane;
• d) le binarie fisiche sono stelle che formano un unico sistema e ruotano sotto l'influenza di forze di reciproca attrazione attorno a un centro di massa comune;
• e) le binarie spettroscopiche sono stelle che, durante la rotazione reciproca, si avvicinano tra loro e la loro dualità può essere determinata dallo spettro;
• f) le binarie ad eclisse sono stelle che, nella circolazione reciproca, si bloccano a vicenda;

Nuove stelle- queste sono stelle che esistevano molto tempo fa, ma all'improvviso divamparono. La loro luminosità è aumentata in breve tempo di 10.000 volte (l'ampiezza del cambiamento di luminosità era da 7 a 14 magnitudini).

Supernovae- queste sono stelle che erano invisibili nel cielo, ma improvvisamente divamparono e aumentarono la loro luminosità 1000 volte rispetto alle normali nuove stelle.

Pulsar- una stella di neutroni creata dall'esplosione di una supernova.

I dati sul numero totale di pulsar e sulla loro durata indicano che in media nascono 2-3 pulsar ogni secolo, che coincide approssimativamente con la frequenza delle esplosioni di supernova nella Galassia.

Evoluzione delle stelle

Come tutti i corpi in natura, le stelle non rimangono immutabili, nascono, si evolvono e infine muoiono. In precedenza, gli astronomi credevano che ci volessero milioni di anni perché una stella si formasse da gas e polvere interstellari. Ma negli ultimi anni sono state scattate fotografie di un'area di cielo che fa parte della Grande Nebulosa di Orione, dove nel corso di diversi anni è apparso un piccolo ammasso di stelle. Nelle fotografie del 1947 in questo luogo è stato registrato un gruppo di tre oggetti simili a stelle. Nel 1954 alcune di esse erano diventate oblunghe e nel 1959 queste formazioni oblunghe si erano frazionate in singole stelle. Per la prima volta nella storia umana, le persone hanno osservato la nascita delle stelle letteralmente davanti ai nostri occhi.

In molte parti del cielo esistono le condizioni necessarie per la comparsa delle stelle. Studiando le fotografie delle aree nebbiose della Via Lattea, è stato possibile rilevare piccole macchie nere di forma irregolare, o globuli, che sono massicci accumuli di polvere e gas. Queste nubi di gas e polvere contengono particelle di polvere che assorbono molto fortemente la luce proveniente dalle stelle situate dietro di loro. Le dimensioni dei globuli sono enormi, fino a diversi anni luce di diametro. Nonostante il fatto che la materia in questi ammassi sia molto rarefatta, il loro volume totale è così grande che è abbastanza per formare piccoli ammassi di stelle con masse vicine al Sole.

Nel globulo nero, sotto l'influenza della pressione di radiazione emessa dalle stelle circostanti, la materia viene compressa e compattata. Tale compressione avviene in un periodo di tempo, a seconda delle sorgenti di radiazione che circondano il globulo e dell'intensità di quest'ultima. Anche le forze gravitazionali derivanti dalla concentrazione della massa al centro del globulo tendono a comprimere il globulo, facendo cadere la materia verso il suo centro. Cadendo, le particelle di materia acquistano energia cinetica e riscaldano i gas nella nuvola di sinistra.

La caduta della materia può durare centinaia di anni. All'inizio avviene lentamente, senza fretta, poiché le forze gravitazionali che attraggono le particelle al centro sono ancora molto deboli. Dopo un po' di tempo, quando il globulo diventa più piccolo e il campo gravitazionale si intensifica, la caduta comincia ad avvenire più velocemente. Ma il globulo è enorme, almeno un anno luce di diametro. Ciò significa che la distanza dal confine esterno al centro può superare i 10 trilioni di chilometri. Se una particella dal bordo del globulo comincia a cadere verso il centro ad una velocità leggermente inferiore a 2 km/s, raggiungerà il centro solo dopo 200.000 anni.

La durata della vita di una stella dipende dalla sua massa. Le stelle con una massa inferiore a quella del Sole spendono le loro riserve di combustibile nucleare in modo molto economico e possono brillare per decine di miliardi di anni. Gli strati esterni delle stelle come il nostro Sole, con masse non superiori a 1,2 masse solari, si espandono gradualmente e, alla fine, lasciano completamente il nucleo della stella. Al posto del gigante rimane una piccola e calda nana bianca.

In una notte limpida, se guardi da vicino, puoi vedere una miriade di stelle colorate nel cielo. Ti sei mai chiesto cosa determina l'ombra del loro sfarfallio e quali colori ci sono dei corpi celesti?

Il colore di una stella è determinato dalla sua temperatura superficiale. Una manciata di luminari, come pietre preziose, ha sfumature infinitamente diverse, come la tavolozza magica di un artista. Più caldo è l'oggetto, maggiore è l'energia della radiazione dalla sua superficie, il che significa minore è la lunghezza delle onde emesse.

Anche una leggera differenza nella lunghezza d'onda cambia il colore percepito dall'occhio umano. Le lunghezze d'onda più lunghe hanno una tinta rossa, con l'aumentare della temperatura cambia in arancione, giallo, diventa bianco e poi diventa bianco-blu.

Il guscio di gas degli apparecchi di illuminazione funge da emettitore ideale. In base al colore di una stella, puoi calcolarne l'età e la temperatura superficiale. Naturalmente, l'ombra non viene determinata "a occhio", ma con l'aiuto di uno strumento speciale: uno spettrografo.

Lo studio dello spettro delle stelle è il fondamento dell'astrofisica del nostro tempo. I colori dei corpi celesti sono spesso l'unica informazione a nostra disposizione su di essi.

Stelle blu

Le stelle blu sono le più grande e caldo. La temperatura dei loro strati esterni è in media di 10.000 Kelvin e può raggiungere i 40.000 per i singoli giganti stellari.

In questo intervallo emettono nuove stelle che stanno appena iniziando il loro “viaggio nella vita”. Per esempio, Rigel, uno dei due luminari principali della costellazione di Orione, bianco-bluastro.

Stelle gialle

Il centro del nostro sistema planetario è Sole- ha una temperatura superficiale superiore a 6000 Kelvin. Dallo spazio esso e altri luminari simili appaiono di un bianco abbagliante, sebbene dalla Terra appaiano piuttosto gialli. Le stelle d'oro sono di mezza età.

Tra gli altri luminari a noi noti, la stella bianca è Sirio, sebbene il suo colore sia abbastanza difficile da determinare a occhio. Ciò accade perché occupa una posizione bassa sopra l'orizzonte e nel suo percorso verso di noi la sua radiazione è notevolmente distorta a causa della rifrazione multipla. Alle medie latitudini, Sirius, sfarfallando frequentemente, è in grado di mostrare l'intero spettro dei colori in appena mezzo secondo!

Stelle rosse

Le stelle con basse temperature hanno una tinta rossastra scura., ad esempio, le nane rosse, la cui massa è inferiore al 7,5% della massa del Sole. La loro temperatura è inferiore a 3500 Kelvin e, sebbene il loro splendore sia ricco di riflessi di molti colori e sfumature, lo vediamo rosso.

Anche le stelle giganti che hanno esaurito il combustibile a idrogeno appaiono rosse o addirittura marroni. In generale, l'emissione di stelle vecchie e in via di raffreddamento si trova in questa gamma dello spettro.

La seconda delle stelle principali della costellazione di Orione ha una distinta tinta rossa, Betelgeuse, e leggermente a destra e sopra si trova sulla mappa del cielo Aldebaran, di colore arancione.

La più antica stella rossa esistente - HE 1523-0901 dalla costellazione della Bilancia - un gigantesco luminare di seconda generazione, che si trova alla periferia della nostra galassia a una distanza di 7500 anni luce dal Sole. La sua possibile età è di circa 13,2 miliardi di anni, che non è molto inferiore all'età stimata dell'Universo.

Karpov Dmitrij

Questo è un lavoro di ricerca di uno studente di 1a elementare della Scuola Secondaria dell'Istituto Educativo Comunale n. 25.

Scopo dello studio: scopri perché le stelle nel cielo hanno colori diversi.
Metodi e tecniche: osservazioni, esperimenti, confronto e analisi dei risultati delle osservazioni, escursione al planetario, lavoro con varie fonti di informazione.

Dati ricevuti: Le stelle sono bolle calde di gas. La stella più vicina a noi è il Sole. Tutte le stelle sono di colori diversi. Il colore di una stella dipende dalla temperatura sulla sua superficie. Grazie all'esperimento ho potuto scoprire che il metallo riscaldato inizia prima a brillare di rosso, poi di giallo e infine di bianco man mano che la temperatura aumenta. Lo stesso con le stelle. I rossi sono i più freddi e i bianchi (o anche i blu!) sono i più caldi. Le stelle pesanti sono calde e bianche, le stelle leggere e non massicce sono rosse e relativamente fredde. Il colore di una stella può essere utilizzato anche per determinarne l'età. Le giovani stelle sono le più calde. Brillano di luce bianca e blu. Le stelle vecchie e in via di raffreddamento emettono luce rossa. E le stelle di mezza età brillano di luce gialla. L'energia emessa dalle stelle è così enorme che possiamo vederle a quelle distanze lontanissime alle quali sono lontane da noi: decine, centinaia, migliaia di anni luce!
Conclusioni:
1. Le stelle sono colorate. Il colore di una stella dipende dalla temperatura sulla sua superficie.

2. Dal colore di una stella possiamo determinarne l'età e la massa.

3. Possiamo vedere le stelle grazie all'enorme energia che emettono.

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Anteprima:

XIV convegno scientifico e pratico cittadino per le scolaresche

"Primi passi nella scienza"

Perché le stelle hanno colori diversi?

G. Sochi.

Responsabile: Marina Viktorovna Mukhina, insegnante di scuola elementare

Scuola secondaria dell'istituto scolastico municipale n. 25

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2014

INTRODUZIONE

Puoi ammirare le stelle per sempre, sono misteriose e attraenti. Sin dai tempi antichi, le persone hanno attribuito grande importanza a questi corpi celesti. Gli astronomi dai tempi antichi ai giorni nostri affermano che la posizione delle stelle nel cielo ha un'influenza speciale su quasi tutti gli aspetti della vita umana. Il tempo è determinato dalle stelle, si fanno oroscopi e previsioni e le navi perdute ritrovano la strada in mare aperto. Come sono veramente questi scintillanti punti luminosi?

Il mistero del cielo stellato interessa tutti i bambini, nessuno escluso. Scienziati e astronomi hanno condotto molte ricerche e rivelato molti segreti. Sono stati scritti molti libri sulle stelle, sono stati girati molti film educativi, eppure molti bambini non conoscono tutti i segreti del cielo stellato.

Per me il cielo stellato resta un mistero. Più guardavo le stelle, più domande avevo. Uno dei quali era: di che colore sono queste stelle scintillanti e ipnotizzanti.

Scopo dello studio:spiegare perché le stelle nel cielo hanno colori diversi.

Compiti, che mi sono prefissato: 1. cercare la risposta alla domanda parlando con adulti, leggendo enciclopedie, libri, materiali INTERNET;

2. osservare le stelle ad occhio nudo e utilizzando un telescopio;

3. mediante un esperimento, dimostrare che il colore di una stella dipende dalla sua temperatura;

4. racconta ai tuoi compagni di classe la diversità del mondo delle stelle.

Oggetto di studio– corpi celesti (stelle).

Materia di studio– parametri stellari.

Metodi di ricerca:

• Leggere letteratura specializzata e guardare programmi scientifici popolari;
• Studio del cielo stellato mediante telescopio e software appositi;
• Un esperimento per studiare la dipendenza del colore di un oggetto dalla sua temperatura.

Il risultato Il mio compito è suscitare interesse per questo argomento tra i miei compagni di classe.

Capitolo 1. Cosa sono le stelle?

Guardavo spesso il cielo stellato, costituito da tanti punti luminosi. Le stelle sono particolarmente visibili di notte e con tempo sereno. Hanno sempre attirato la mia attenzione con il loro splendore speciale e ammaliante. Gli astrologi credono di poter influenzare il destino e il futuro di una persona. Ma pochi sanno rispondere alla domanda su cosa siano.

Dopo aver studiato la letteratura di riferimento, ho potuto scoprire che una stella è un corpo celeste in cui si verificano reazioni termonucleari, che è un'enorme palla di gas luminosa.

Le stelle sono gli oggetti più comuni nell'universo. Il numero di stelle esistenti è molto difficile da immaginare. Si scopre che solo nella nostra galassia ci sono più di 200 miliardi di stelle e nell'universo c'è un numero enorme di galassie. Ad occhio nudo sono visibili nel cielo circa 6.000 stelle, 3.000 in ciascun emisfero. Le stelle si trovano a distanze enormi dalla Terra.

La stella più famosa e più vicina a noi è, ovviamente, il Sole. Ecco perché ci sembra che sia molto grande rispetto ad altri luminari. Durante il giorno eclissa con la sua luce tutte le altre stelle, quindi non le vediamo. Se il Sole si trova a una distanza di 150 milioni di chilometri dalla Terra, allora l'altra stella, più vicina alle altre, Centauro, si trova già a 42.000 miliardi di chilometri da noi.

Come è apparso il Sole? Dopo aver studiato la letteratura, mi sono reso conto che, come le altre stelle, il Sole è apparso da un accumulo di gas e polvere cosmici. Un tale ammasso è chiamato nebulosa. Gas e polvere furono compressi in una massa densa, che si riscaldò fino a una temperatura di 15.000.000 di Kelvin. Questa temperatura viene mantenuta al centro del Sole.

Così ho potuto scoprire che le stelle sono sfere di gas nell'Universo. Ma allora perché brillano di colori diversi?

Capitolo 2. Temperatura e colore delle stelle

Per prima cosa ho deciso di trovare le stelle più luminose. Supponevo che la stella più luminosa fosse il Sole. Data la mancanza di strumenti particolari, determinavo la luminosità delle stelle ad occhio nudo, utilizzando poi il mio telescopio. Attraverso un telescopio, le stelle sono visibili come punti con vari gradi di luminosità senza alcun dettaglio. Il sole può essere osservato solo con filtri speciali. Ma non tutte le stelle si possono vedere, nemmeno attraverso un telescopio, e allora mi sono rivolto a fonti di informazione.

Sono giunto alle seguenti conclusioni: le stelle più luminose: 1. Stella gigante R136a12 (regione di formazione stellare 30 Doradus) ; 2. Stella gigante VY SMa (nella costellazione del Cane Maggiore)3. Deneb (nella costellazioneα Cigno); 4. Rigel(nella costellazione β Orione); 5. Betelgeuse (nella costellazione α Orione). Mio padre mi ha aiutato a determinare i nomi delle stelle utilizzando il programma Star Rover per iPhone. Allo stesso tempo, le prime tre stelle hanno un bagliore bluastro, la quarta ha un bagliore bianco-blu e la quinta ha un bagliore rossastro-arancione. Gli scienziati hanno scoperto la stella più luminosa utilizzandoIl telescopio spaziale Hubble della NASA.

Durante le mie ricerche ho notato che la luminosità delle stelle dipende dal loro colore. Ma perché le stelle sono tutte diverse?

Osserviamo il Sole, una stella visibile ad occhio nudo. Fin dalla prima infanzia la rappresentiamo gialla, perché in realtà questa stella è gialla. Ho iniziato a studiare le proprietà di questa stella.La temperatura sulla sua superficie è di circa 6000 gradi.Ho imparato a conoscere altre stelle nelle enciclopedie e su INTERNET. Si è scoperto che tutte le stelle sono di colori diversi. Alcuni sono bianchi, altri sono blu, altri sono arancioni. Ci sono stelle bianche e rosse. Si scopre che il colore di una stella dipende dalla temperatura sulla sua superficie. Le stelle più calde ci appaiono bianche e blu. La temperatura sulla loro superficie varia da 10 a 100.000 gradi. Una stella a temperatura media è di colore giallo o arancione. Le stelle più fredde sono rosse. La temperatura sulla loro superficie è di circa 3.000 gradi. E queste stelle sono molte volte più calde della fiamma di un fuoco.

I miei genitori ed io abbiamo condotto il seguente esperimento: abbiamo riscaldato un ferro da calza su un fornello a gas. All'inizio il ferro da calza era grigio. Dopo il riscaldamento, si è illuminato ed è diventato rosso. La sua temperatura è aumentata. Dopo il raffreddamento, il raggio è diventato nuovamente grigio. Ho concluso che all'aumentare della temperatura, il colore della stella cambia.Inoltre, con le stelle tutto non è come con le persone. Le persone di solito diventano rosse quando hanno caldo e blu quando hanno freddo. Ma con le stelle è il contrario: più calda è la stella, più è blu, e più fredda è la stella, più è blu.

Come sapete, un metallo riscaldato inizia prima a brillare di rosso, poi di giallo e infine di bianco man mano che la temperatura aumenta. Lo stesso con le stelle. I rossi sono i più freddi e i bianchi (o anche i blu!) sono i più caldi.

Capitolo 3. La massa della stella e il suo colore. Età delle stelle.

Quando avevo 6 anni, io e mia madre andammo al planetario nella città di Omsk. Lì ho imparato che tutte le stelle hanno dimensioni diverse. Alcuni sono grandi, altri piccoli, alcuni più pesanti, altri più leggeri. Con l'aiuto degli adulti ho provato a disporre le stelle che studiavo dalla più leggera alla più pesante. Ed è quello che ho notato! Si è scoperto che quelli blu sono più pesanti di quelli bianchi, quelli bianchi sono più pesanti di quelli gialli, quelli gialli sono più pesanti di quelli arancioni e quelli arancioni sono più pesanti di quelli rossi.

Il colore di una stella può essere utilizzato anche per determinarne l'età. Le giovani stelle sono le più calde. Brillano di luce bianca e blu. Le stelle vecchie e in via di raffreddamento emettono luce rossa. E le stelle di mezza età brillano di luce gialla.

L'energia emessa dalle stelle è così enorme che possiamo vederle a quelle distanze lontanissime alle quali sono lontane da noi: decine, centinaia, migliaia di anni luce!

Per poter vedere una stella, la sua luce deve attraversare gli strati d'aria dell'atmosfera terrestre. Gli strati vibranti d'aria rifrangono in qualche modo il flusso diretto di luce e ci sembra che le stelle scintillano. Dalle stelle, infatti, proviene la luce diretta e continua.

Il Sole non è la stella più grande, appartiene alle stelle chiamate Nane Gialle. Quando questa stella si accese, era fatta di idrogeno. Ma sotto l'influenza delle reazioni termonucleari, questa sostanza cominciò a trasformarsi in elio. Durante l'esistenza di questa stella (circa 5 miliardi di anni), circa la metà dell'idrogeno è bruciata. Pertanto, il Sole ha tanto tempo da “vivere” quanto già esiste. Quando quasi tutto l'idrogeno sarà bruciato, questa stella diventerà più grande e si trasformerà in una gigante rossa. Ciò influenzerà notevolmente la Terra. Il nostro pianeta diventerà insopportabilmente caldo, gli oceani ribolliranno e la vita diventerà impossibile.

CONCLUSIONE

Pertanto, come risultato della mia ricerca, io e i miei compagni di classe abbiamo acquisito nuove conoscenze su cosa sono le stelle e su da cosa dipendono la temperatura e il colore delle stelle.

ELENCO BIBLIOGRAFICO.

Stelle di diversi colori

Il nostro Sole è una stella giallo pallido. In generale, il colore delle stelle è una tavolozza di colori sorprendentemente diversificata. Una delle costellazioni si chiama “Jewelry Box”. Stelle di zaffiro e blu sono sparse sul velluto nero del cielo notturno. Tra di loro, al centro della costellazione, c'è una stella arancione brillante.

Differenze nel colore delle stelle

Le differenze nel colore delle stelle sono spiegate dal fatto che le stelle hanno temperature diverse. Questo è il motivo per cui ciò accade. La luce è una radiazione ondulatoria. La distanza tra le creste di un'onda è chiamata lunghezza. Le onde di luce sono molto corte. Quanto? Prova a dividere un pollice in 250.000 parti uguali (1 pollice equivale a 2,54 centimetri). Molte di queste parti costituiranno la lunghezza d'onda della luce.

Nonostante una lunghezza d'onda della luce così insignificante, la minima differenza tra le dimensioni delle onde luminose cambia radicalmente il colore dell'immagine che osserviamo. Ciò deriva dal fatto che le onde luminose di diversa lunghezza vengono da noi percepite come colori diversi. Ad esempio, la lunghezza d'onda del rosso è una volta e mezza più lunga della lunghezza d'onda del blu. Il colore bianco è un raggio costituito da fotoni di onde luminose di diverse lunghezze, cioè raggi di diversi colori.

Dall'esperienza quotidiana sappiamo che il colore dei corpi dipende dalla loro temperatura. Mettete sul fuoco un attizzatoio di ferro. Quando si riscalda, diventa prima rosso. Poi arrossirà ancora di più. Se l'attizzatoio potesse essere riscaldato ancora di più senza sciogliersi, virerebbe dal rosso all'arancione, poi al giallo, poi al bianco e infine al bianco-blu.