Największe gwiazdy to kolor. Klasyfikacja spektralna gwiazd: zależność koloru i temperatury

Nigdy nie myślimy, że może istnieje jakieś inne życie poza naszą planetą, poza naszym Układem Słonecznym. Być może na niektórych planetach istnieje życie krążące wokół niebieskiej, białej lub czerwonej, a może żółtej gwiazdy. Być może istnieje inna taka planeta Ziemia, na której żyją ci sami ludzie, ale nadal nic o niej nie wiemy. Nasze satelity i teleskopy odkryły wiele planet, na których może istnieć życie, ale planety te są oddalone o dziesiątki tysięcy, a nawet miliony lat świetlnych.

Niebiescy maruderzy - niebieskie gwiazdy

Gwiazdy znajdujące się w gromadach gwiazd typu kulistego, których temperatura jest wyższa niż temperatura zwykłych gwiazd, a widmo charakteryzuje się znacznym przesunięciem do obszaru niebieskiego niż w przypadku gwiazd gromady o podobnej jasności, nazywane są niebieskimi maruderami. Ta cecha pozwala im wyróżniać się na tle innych gwiazd w tej gromadzie na diagramie Hertzsprunga-Russella. Istnienie takich gwiazd obala wszelkie teorie gwiezdnej ewolucji, których istotą jest to, że dla gwiazd, które powstały w tym samym okresie, zakłada się, że zostaną umieszczone w dobrze określonym obszarze diagramu Hertzsprunga-Russella. W tym przypadku jedynym czynnikiem wpływającym na dokładną lokalizację gwiazdy jest jej początkowa masa. Częste występowanie niebieskich maruderów poza powyższą krzywą może być potwierdzeniem istnienia czegoś takiego jak anomalna ewolucja gwiezdna.

Eksperci próbujący wyjaśnić naturę ich występowania wysunęli kilka teorii. Najbardziej prawdopodobna z nich wskazuje, że te niebieskie gwiazdy były w przeszłości układami podwójnymi, po których zaczął lub trwa proces łączenia. Efektem połączenia dwóch gwiazd jest pojawienie się nowej gwiazdy, która ma znacznie większą masę, jasność i temperaturę niż gwiazdy w tym samym wieku.

Gdyby można było w jakiś sposób udowodnić słuszność tej teorii, teoria ewolucji gwiazd byłaby wolna od problemów w postaci niebieskich maruderów. Powstała gwiazda zawierałaby więcej wodoru, który zachowywałby się podobnie do młodej gwiazdy. Istnieją fakty potwierdzające tę teorię. Obserwacje wykazały, że zabłąkane gwiazdy najczęściej znajdują się w centralnych regionach gromad kulistych. W wyniku przeważającej tam liczby gwiazd o jednostkowej objętości, bardziej prawdopodobne stają się bliskie przejścia lub kolizje.

Aby przetestować tę hipotezę, konieczne jest zbadanie pulsacji niebieskich maruderów, ponieważ między asterosejsmologicznymi właściwościami połączonych gwiazd i normalnie pulsującymi zmiennymi mogą występować pewne różnice. Należy zauważyć, że pomiar pulsacji jest dość trudny. Negatywny wpływ na ten proces ma również przepełnienie gwiaździstego nieba, niewielkie wahania pulsacji niebieskich maruderów, a także rzadkość ich zmiennych.

Jeden przykład połączenia można było zaobserwować w sierpniu 2008 roku, kiedy taki incydent dotknął obiekt V1309, którego jasność po wykryciu wzrosła kilkadziesiąt tysięcy razy, a po kilku miesiącach wróciła do pierwotnej wartości. W wyniku 6-letnich obserwacji naukowcy doszli do wniosku, że obiekt ten to dwie gwiazdy, których okres obrotu wokół siebie wynosi 1,4 dnia. Te fakty doprowadziły naukowców do pomysłu, że w sierpniu 2008 roku nastąpił proces scalania się tych dwóch gwiazd.

Niebiescy maruderzy charakteryzują się wysokim momentem obrotowym. Na przykład prędkość obrotowa gwiazdy, która znajduje się w środku gromady 47 Tucanae, jest 75 razy większa od prędkości obrotowej Słońca. Zgodnie z hipotezą ich masa jest 2-3 razy większa od masy innych gwiazd znajdujących się w gromadzie. Ponadto z pomocą badań odkryto, że jeśli niebieskie gwiazdy znajdują się blisko innych gwiazd, to te ostatnie będą miały niższy procent tlenu i węgla niż ich sąsiednie. Przypuszczalnie gwiazdy odciągają te substancje od innych gwiazd poruszających się po ich orbicie, w wyniku czego wzrasta ich jasność i temperatura. Gwiazdy „okradzione” ujawniają miejsca, w których zachodził proces przemiany pierwotnego węgla w inne pierwiastki.

Nazwy niebieskich gwiazd - przykłady

Rigel, Żagle Gamma, Żyrafa Alfa, Zeta Orion, Tau Canis Major, Zeta Puppis

Białe gwiazdki - białe gwiazdki

Friedrich Bessel, który kierował Obserwatorium w Królewcu, dokonał ciekawego odkrycia w 1844 roku. Naukowiec zauważył najmniejsze odchylenie najjaśniejszej gwiazdy na niebie - Syriusza, od jej trajektorii na niebie. Astronom zasugerował, że Syriusz miał satelitę, a także obliczył przybliżony okres obrotu gwiazd wokół ich środka masy, który wynosił około pięćdziesięciu lat. Bessel nie znalazł odpowiedniego wsparcia u innych naukowców, ponieważ. nikt nie mógł wykryć satelity, chociaż pod względem masy powinien być porównywalny z Syriuszem.

A zaledwie 18 lat później Alvan Graham Clark, który testował najlepszy teleskop tamtych czasów, odkrył niewyraźną białą gwiazdę w pobliżu Syriusza, która okazała się jego satelitą o nazwie Syriusz B.

Powierzchnia tej białej gwiazdy jest rozgrzana do 25 tysięcy kelwinów, a jej promień jest niewielki. Biorąc to pod uwagę, naukowcy doszli do wniosku, że satelita ma dużą gęstość (na poziomie 106 g/cm 3 , podczas gdy gęstość samego Syriusza wynosi około 0,25 g/cm 3 , a Słońca 1,4 g/cm 3 ). ). Po 55 latach (w 1917 r.) odkryto kolejnego białego karła, nazwanego na cześć naukowca, który go odkrył - gwiazdę van Maanena, która znajduje się w konstelacji Ryb.

Nazwy białych gwiazd - przykłady

Vega w gwiazdozbiorze Liry, Altair w gwiazdozbiorze Orła (widoczny latem i jesienią), Syriusz, Kastor.

żółte gwiazdki - żółte gwiazdki

Żółte karły nazywane są małymi gwiazdami ciągu głównego, których masa mieści się w masie Słońca (0,8-1,4). Sądząc po nazwie, takie gwiazdy mają żółtą poświatę, która jest uwalniana podczas termojądrowego procesu syntezy wodoru z helu.

Powierzchnia takich gwiazd jest podgrzewana do temperatury 5-6 tysięcy Kelwinów, a ich typy widmowe mieszczą się w przedziale od G0V do G9V. Żółty karzeł żyje około 10 miliardów lat. Spalanie wodoru w gwieździe powoduje jej rozrost i staje się czerwonym olbrzymem. Jednym z przykładów czerwonego olbrzyma jest Aldebaran. Takie gwiazdy mogą tworzyć mgławice planetarne, zrzucając swoje zewnętrzne warstwy gazu. W tym przypadku rdzeń przekształca się w białego karła, który ma dużą gęstość.

Jeśli weźmiemy pod uwagę diagram Hertzsprunga-Russella, to na nim żółte gwiazdy znajdują się w środkowej części ciągu głównego. Ponieważ Słońce można nazwać typowym żółtym karłem, jego model jest całkiem odpowiedni do rozważenia ogólnego modelu żółtych karłów. Ale na niebie są inne charakterystyczne żółte gwiazdy, których imiona to Alkhita, Dabikh, Toliman, Hara itp. Te gwiazdy nie są zbyt jasne. Na przykład ten sam Toliman, który, jeśli nie brać pod uwagę Proxima Centauri, jest najbliżej Słońca, ma jasność 0, ale jednocześnie jego jasność jest najwyższa wśród wszystkich żółtych karłów. Ta gwiazda znajduje się w konstelacji Centaura, jest również ogniwem w złożonym systemie, który obejmuje 6 gwiazd. Klasa widmowa Tolimana to G. Ale Dabih, położony 350 lat świetlnych od nas, należy do klasy widmowej F. Ale jego wysoka jasność wynika z obecności pobliskiej gwiazdy należącej do klasy widmowej - A0.

Oprócz Tolimana HD82943 ma typ widmowy G, który znajduje się w sekwencji głównej. Ta gwiazda, ze względu na swój skład chemiczny i temperaturę zbliżoną do Słońca, posiada również dwie duże planety. Jednak kształt orbit tych planet nie jest kołowy, więc ich podejścia do HD82943 zdarzają się stosunkowo często. Obecnie astronomom udało się udowodnić, że ta gwiazda miała kiedyś znacznie większą liczbę planet, ale z czasem połknęła je wszystkie.

Nazwy żółtej gwiazdy - przykłady

Toliman, gwiazda HD 82943, Hara, Dabih, Alhita

Czerwone gwiazdki - czerwone gwiazdki

Jeśli przynajmniej raz w życiu widziałeś czerwone gwiazdy na niebie w obiektywie swojego teleskopu, które płonęły na czarnym tle, to zapamiętanie tego momentu pomoże ci wyraźniej wyobrazić sobie, co zostanie napisane w tym artykule. Jeśli nigdy nie widziałeś takich gwiazd, następnym razem spróbuj je znaleźć.

Jeśli podejmiesz się sporządzenia listy najjaśniejszych czerwonych gwiazd na niebie, które można łatwo znaleźć nawet za pomocą amatorskiego teleskopu, możesz stwierdzić, że wszystkie są węglowe. Pierwsze czerwone gwiazdy odkryto w 1868 roku. Temperatura takich czerwonych olbrzymów jest niska, dodatkowo ich zewnętrzne warstwy wypełnione są ogromną ilością węgla. Jeśli wcześniej podobne gwiazdy tworzyły dwie klasy widmowe - R i N, to teraz naukowcy zidentyfikowali je w jednej ogólnej klasie - C. Każda klasa widmowa ma podklasy - od 9 do 0. Jednocześnie klasa C0 oznacza, że ​​gwiazda ma wysoka temperatura, ale mniej czerwona niż gwiazdy C9. Ważne jest również, aby wszystkie gwiazdy zdominowane przez węgiel były z natury zmienne: długookresowe, półregularne lub nieregularne.

Ponadto na takiej liście znalazły się dwie gwiazdy, zwane czerwonymi zmiennymi półregularnymi, z których najsłynniejszą jest m Cephei. William Herschel zainteresował się również jej niezwykłym czerwonym kolorem, który nazwał ją „granatem”. Takie gwiazdy charakteryzują się nieregularną zmianą jasności, która może trwać od kilkudziesięciu do kilkuset dni. Takie gwiazdy zmienne należą do klasy M (zimne gwiazdy, których temperatura powierzchni wynosi od 2400 do 3800 K).

Biorąc pod uwagę fakt, że wszystkie gwiazdki w rankingu są zmiennymi, konieczne jest wprowadzenie pewnej jasności w oznaczeniach. Ogólnie przyjmuje się, że czerwone gwiazdy mają nazwę składającą się z dwóch elementów - litery alfabetu łacińskiego i nazwy zmiennej konstelacji (na przykład T Hare). Pierwsza zmienna odkryta w tej konstelacji ma przypisaną literę R i tak dalej, aż do litery Z. Jeśli takich zmiennych jest wiele, przewidziana jest dla nich podwójna kombinacja liter łacińskich - od RR do ZZ. Ta metoda pozwala "nazwy" 334 obiektów. Ponadto gwiazdy można również oznaczyć za pomocą litery V w połączeniu z numerem seryjnym (V228 Cygnus). Pierwsza kolumna oceny jest zarezerwowana na oznaczenie zmiennych.

Kolejne dwie kolumny w tabeli wskazują położenie gwiazd w okresie 2000.0. W wyniku rosnącej popularności Uranometrii 2000.0 wśród miłośników astronomii, ostatnia kolumna rankingu wyświetla numer w tabeli wyszukiwania dla każdej gwiazdy, która znajduje się w rankingu. W tym przypadku pierwsza cyfra to wyświetlacz numeru woluminu, a druga to numer seryjny karty.

Ocena wyświetla również maksymalne i minimalne wartości jasności gwiazdowych magnitudo. Warto pamiętać, że większe nasycenie koloru czerwonego obserwuje się w gwiazdach, których jasność jest minimalna. W przypadku gwiazd, których okres zmienności jest znany, jest on wyświetlany jako liczba dni, ale obiekty, które nie mają prawidłowego okresu, są wyświetlane jako Irr.

Znalezienie gwiazdy węglowej nie wymaga wielkich umiejętności, wystarczy, że Twój teleskop ma wystarczającą moc, aby ją zobaczyć. Nawet jeśli jego rozmiar jest niewielki, jego wyraźny czerwony kolor powinien zwrócić twoją uwagę. Dlatego nie denerwuj się, jeśli nie możesz ich natychmiast znaleźć. Wystarczy skorzystać z atlasu, aby znaleźć pobliską jasną gwiazdę, a następnie przejść z niej do czerwonej.

Różni obserwatorzy inaczej widzą gwiazdy węglowe. Niektórym przypominają rubiny lub płonący w oddali żar. Inni widzą w takich gwiazdach szkarłatne lub krwistoczerwone odcienie. Na początek w rankingu znajduje się lista sześciu najjaśniejszych czerwonych gwiazd, a jeśli je znajdziesz, możesz w pełni cieszyć się ich pięknem.

Nazwy czerwonych gwiazd - przykłady

Różnice w gwiazdach według koloru

Istnieje ogromna różnorodność gwiazd o nieopisanych odcieniach kolorów. W rezultacie nawet jedna konstelacja otrzymała nazwę „Jewel Box”, która jest oparta na niebieskich i szafirowych gwiazdach, a w jej centrum znajduje się jasno świecąca pomarańczowa gwiazda. Jeśli weźmiemy pod uwagę Słońce, to ma bladożółty kolor.

Bezpośrednim czynnikiem wpływającym na różnicę kolorów gwiazd jest ich temperatura powierzchni. Wyjaśnia się to po prostu. Światło ze swej natury jest promieniowaniem w postaci fal. Długość fali - jest to odległość między jej grzbietami, jest bardzo mała. Aby to sobie wyobrazić, musisz podzielić 1 cm na 100 tysięcy identycznych części. Kilka z tych cząstek będzie stanowić długość fali światła.

Biorąc pod uwagę, że liczba ta okazuje się niewielka, każda, nawet najmniejsza zmiana w niej spowoduje zmianę obserwowanego przez nas obrazu. W końcu nasza wizja postrzega różne długości fal świetlnych jako różne kolory. Na przykład niebieski ma fale, których długość jest 1,5 razy mniejsza niż czerwony.

Niemal każdy z nas wie też, że najbardziej bezpośredni wpływ na kolor ciał może mieć temperatura. Na przykład możesz wziąć dowolny metalowy przedmiot i podpalić. Gdy się nagrzeje, zmieni kolor na czerwony. Gdyby temperatura ognia znacznie wzrosła, zmieniłby się również kolor obiektu - z czerwonego na pomarańczowy, z pomarańczowego na żółty, z żółtego na biały i wreszcie z białego na niebiesko-biały.

Ponieważ Słońce ma temperaturę powierzchni w granicach 5,5 tys. 0 C, jest typowym przykładem żółtych gwiazd. Ale najgorętsze niebieskie gwiazdy mogą ogrzać się do 33 tysięcy stopni.

Kolor i temperaturę naukowcy powiązali za pomocą praw fizycznych. Temperatura ciała jest wprost proporcjonalna do jego promieniowania i odwrotnie proporcjonalna do długości fali. Niebieski ma krótsze długości fal niż czerwony. Gorące gazy emitują fotony, których energia jest wprost proporcjonalna do temperatury i odwrotnie proporcjonalna do długości fali. Dlatego dla najgorętszych gwiazd charakterystyczny jest niebiesko-niebieski zakres promieniowania.

Ponieważ paliwo jądrowe na gwiazdach nie jest nieograniczone, ma tendencję do zużywania się, co prowadzi do chłodzenia gwiazd. Dlatego gwiazdy w średnim wieku są żółte, a stare gwiazdy jako czerwone.

Dzięki temu, że Słońce znajduje się bardzo blisko naszej planety, jego kolor można dokładnie opisać. Ale w przypadku gwiazd odległych o milion lat świetlnych zadanie staje się bardziej skomplikowane. W tym celu wykorzystywane jest urządzenie zwane spektrografem. Przez nią naukowcy przepuszczają światło emitowane przez gwiazdy, dzięki czemu można analizować widmowo prawie każdą gwiazdę.

Ponadto, używając koloru gwiazdy, możesz określić jej wiek, ponieważ. Wzory matematyczne pozwalają na wykorzystanie analizy spektralnej do określenia temperatury gwiazdy, z której łatwo wyliczyć jej wiek.

Sekrety wideo gwiazd oglądaj online

Za pomocą teleskopu możesz obserwować 2 miliardy gwiazd o jasnościach do 21 magnitudo. Istnieje spektralna klasyfikacja gwiazd z Harvardu. W nim typy widmowe są uporządkowane w kolejności malejącej temperatury gwiazdy. Zajęcia są oznaczone literami alfabetu łacińskiego. Jest ich siedem: O - B - A - P - O - K - M.

Dobrym wskaźnikiem temperatury zewnętrznych warstw gwiazdy jest jej kolor. Gorące gwiazdy typu widmowego O i B są niebieskie; gwiazdy podobne do naszego Słońca (którego typ widmowy to 02) są żółte, natomiast gwiazdy klas widmowych K i M są czerwone.

Jasność i kolor gwiazd

Wszystkie gwiazdy mają kolor. Są niebieskie, białe, żółte, żółtawe, pomarańczowe i czerwone gwiazdki. Na przykład Betelgeuse to czerwona gwiazda, Castor jest biała, Capella jest żółta. Według jasności są one podzielone na gwiazdy 1., 2., ... n-tej wielkości (n max = 25). Termin „wielkość” nie ma nic wspólnego z prawdziwymi wymiarami. Wielkość charakteryzuje strumień światła docierający do Ziemi z gwiazdy. Jasności gwiazd mogą być zarówno ułamkowe, jak i ujemne. Skala wielkości opiera się na postrzeganiu światła przez oko. Podział gwiazd na wielkości gwiazdowe według pozornej jasności został dokonany przez starożytnego greckiego astronoma Hipparcha (180-110 p.n.e.). Hipparch przypisał pierwszą wielkość do najjaśniejszych gwiazd; następne w gradacji jasności (tj. około 2,5 razy słabsze) uważał za gwiazdy drugiej wielkości; gwiazdy słabsze od gwiazd drugiej wielkości 2,5 raza nazywano gwiazdami trzeciej wielkości itd.; gwiazdom na granicy widoczności gołym okiem przypisano szóstą wielkość.

Przy takiej gradacji jasności gwiazd okazało się, że gwiazdy szóstej wielkości są 2,55 razy słabsze od gwiazd pierwszej wielkości. Dlatego w 1856 roku angielski astronom N. K. Pogsoy (1829-1891) zaproponował, aby za gwiazdy szóstej wielkości uznać te, które są dokładnie 100 razy słabsze niż gwiazdy pierwszej wielkości. Wszystkie gwiazdy znajdują się w różnych odległościach od Ziemi. Łatwiej byłoby porównać wielkości, gdyby odległości były równe.

Jasność, jaką gwiazda miałaby w odległości 10 parseków, nazywana jest jasnością absolutną. Wskazano absolutną wielkość gwiazdową - M, a pozorna wielkość gwiazdowa - m.

Skład chemiczny zewnętrznych warstw gwiazd, z których pochodzi ich promieniowanie, charakteryzuje się całkowitą przewagą wodoru. Na drugim miejscu jest hel, a zawartość pozostałych pierwiastków jest dość niewielka.

Temperatura i masa gwiazd

Znajomość typu widmowego lub koloru gwiazdy od razu podaje temperaturę jej powierzchni. Ponieważ gwiazdy promieniują w przybliżeniu jak całkowicie czarne ciała o odpowiedniej temperaturze, moc wypromieniowana przez jednostkę ich powierzchni w jednostce czasu jest określona z prawa Stefana-Boltzmanna.

Podział gwiazd na podstawie porównania jasności gwiazd z ich temperaturą i kolorem oraz jasnością absolutną (diagram Hertzsprunga-Russella):

1. sekwencja główna (w centrum znajduje się Słońce - żółty karzeł)
2. nadolbrzymy (duże rozmiary i wysoka jasność: Antares, Betelgeuse)
3. sekwencja czerwonych olbrzymów
4. krasnoludki (białe - Syriusz)
5. podkarły
6. sekwencja biało-niebieska

Podział ten jest również oparty na wieku gwiazdy.

Wyróżnia się następujące gwiazdki:

1. zwykły (Słońce);
2. podwójne (Mizar, Albkor) dzielą się na:

• a) dublet wizualny, jeśli ich dwoistość jest zauważona podczas obserwacji przez teleskop;
• b) wielokrotności - jest to układ gwiazd z liczbą większą niż 2, ale mniejszą niż 10;
• c) optyczny-podwójny - są to gwiazdy, których bliskość jest wynikiem losowego rzutu na niebo, a w kosmosie są daleko;
• d) fizyczne układy podwójne to gwiazdy, które tworzą jeden układ i krążą pod działaniem sił wzajemnego przyciągania wokół wspólnego środka masy;
• e) spektroskopowe układy podwójne to gwiazdy, które obracając się wzajemnie, zbliżają się do siebie, a ich dwoistość można określić na podstawie widma;
• e) podwójny zaćmieniowy - są to gwiazdy, "które obracając się wzajemnie, blokują się;

nowe gwiazdy- to gwiazdy, które istniały przez długi czas, ale nagle rozbłysły. Ich jasność wzrosła w krótkim czasie 10 000 razy (amplituda zmiany jasności z 7 do 14 magnitudo).

supernowe- to gwiazdy, które były niewidoczne na niebie, ale nagle rozbłysły i zwiększyły jasność 1000 razy w stosunku do zwykłych nowych gwiazd.

Pulsar- gwiazda neutronowa, która pojawia się podczas wybuchu supernowej.

Dane dotyczące całkowitej liczby pulsarów i ich czasu życia wskazują, że średnio na wiek rodzą się 2-3 pulsary, co w przybliżeniu pokrywa się z częstotliwością wybuchów supernowych w Galaktyce.

Ewolucja gwiazd

Jak wszystkie ciała w naturze, gwiazdy nie pozostają niezmienione, rodzą się, ewoluują i ostatecznie umierają. Astronomowie uważali, że gwiazda powstała z międzygwiazdowego gazu i pyłu zajęła miliony lat. Jednak w ostatnich latach zrobiono zdjęcia obszaru nieba będącego częścią Wielkiej Mgławicy Oriona, gdzie w ciągu kilku lat pojawiła się niewielka gromada gwiazd. Na fotografiach z 1947 roku zarejestrowano w tym miejscu grupę trzech obiektów przypominających gwiazdy. Do 1954 niektóre z nich stały się podłużne, a do 1959 te podłużne formacje rozpadły się na pojedyncze gwiazdy. Po raz pierwszy w historii ludzkości ludzie obserwowali narodziny gwiazd dosłownie na naszych oczach.

W wielu częściach nieba istnieją warunki niezbędne do pojawienia się gwiazd. Badając zdjęcia zamglonych obszarów Drogi Mlecznej, można było znaleźć małe czarne plamy o nieregularnym kształcie lub globule, które są masowymi nagromadzeniem pyłu i gazu. Te obłoki gazu i pyłu zawierają cząsteczki pyłu, które bardzo silnie pochłaniają światło pochodzące od gwiazd znajdujących się za nimi. Rozmiar kulek jest ogromny - do kilku lat świetlnych średnicy. Pomimo tego, że materia w tych gromadach jest bardzo rozrzedzona, ich całkowita objętość jest tak duża, że ​​wystarczy do utworzenia małych gromad gwiazd zbliżonych masą do Słońca.

W czarnej kuli pod wpływem ciśnienia promieniowania emitowanego przez otaczające gwiazdy materia ulega ściśnięciu i zagęszczeniu. Taka kompresja trwa przez pewien czas, w zależności od źródeł promieniowania otaczających kulkę i intensywności tego ostatniego. Siły grawitacyjne powstające w wyniku koncentracji masy w środku kulki również mają tendencję do ściskania kulki, powodując opadanie materii w kierunku jej środka. Spadające cząstki materii nabierają energii kinetycznej i podgrzewają gaz i chmurę.

Upadek materii może trwać setki lat. Na początku dzieje się to powoli, niespiesznie, ponieważ siły grawitacyjne, które przyciągają cząstki do centrum, są nadal bardzo słabe. Po pewnym czasie, gdy kulka staje się mniejsza, a pole grawitacyjne wzrasta, opadanie zaczyna następować szybciej. Ale kula jest ogromna, ma średnicę nie mniejszą niż rok świetlny. Oznacza to, że odległość od jego zewnętrznej granicy do centrum może przekroczyć 10 bilionów kilometrów. Jeśli cząstka z krawędzi kuli zacznie opadać w kierunku środka z prędkością nieco mniejszą niż 2 km/s, to dotrze do środka dopiero po 200 000 lat.

Żywotność gwiazdy zależy od jej masy. Gwiazdy o masie mniejszej niż Słońce bardzo oszczędnie zużywają swoje paliwo jądrowe i mogą świecić przez dziesiątki miliardów lat. Zewnętrzne warstwy gwiazd, takich jak nasze Słońce, o masach nie większych niż 1,2 mas Słońca, stopniowo rozszerzają się i ostatecznie całkowicie opuszczają jądro gwiazdy. Na miejscu olbrzyma pozostaje mały i gorący biały karzeł.

W pogodną noc, jeśli przyjrzysz się uważnie, zobaczysz na niebie mnóstwo wielokolorowych gwiazd. Czy zastanawiałeś się kiedyś, co decyduje o odcieniu ich migotania i jakie są kolory ciał niebieskich?

Kolor gwiazdy zależy od temperatury jej powierzchni.. Rozproszenie opraw, jak kamienie szlachetne, ma nieskończenie różne odcienie, jak magiczna paleta artysty. Im gorętszy obiekt, tym wyższa energia promieniowania z jego powierzchni, czyli krótsza długość emitowanych fal.

Nawet niewielka różnica w długości fali zmienia kolor postrzegany przez ludzkie oko. Najdłuższe fale mają czerwony odcień, wraz ze wzrostem temperatury zmienia się na pomarańczowy, żółty, zamienia się w biały, a następnie staje się biało-niebieski.

Oprawa gazowa opraw spełnia funkcje idealnego emitera. Kolor gwiazdy można wykorzystać do obliczenia jej wieku i temperatury powierzchni. Oczywiście odcień określa się nie „na oko”, ale za pomocą specjalnego narzędzia - spektrografu.

Badanie widma gwiazd jest podstawą astrofizyki naszych czasów. Kolory ciał niebieskich są najczęściej jedyną dostępną dla nas informacją na ich temat.

niebieskie gwiazdy

Niebieskie gwiazdki są najbardziej duży i gorący. Temperatura ich zewnętrznych warstw wynosi średnio 10 000 kelwinów i może sięgać 40 000 dla pojedynczych gwiezdnych olbrzymów.

W tym zakresie promieniują nowe gwiazdy, które dopiero rozpoczynają swoją „życiową podróż”. Na przykład, Rigel, jedna z dwóch głównych opraw gwiazdozbioru Oriona, niebiesko-biała.

żółte gwiazdy

Centrum naszego układu planetarnego - Słońce- ma temperaturę powierzchni przekraczającą 6000 kelwinów. Z kosmosu on i podobne oprawy wyglądają olśniewająco biało, chociaż z Ziemi wydają się raczej żółte. Złote gwiazdy są w średnim wieku.

Spośród innych znanych nam opraw jest również biała gwiazda Syriusz, chociaż trudno jest określić jego kolor na oko. Dzieje się tak dlatego, że zajmuje nisko nad horyzontem, a w drodze do nas jego promieniowanie jest mocno zniekształcone z powodu wielokrotnego załamania. Na średnich szerokościach Syriusz, często migoczący, jest w stanie zademonstrować całe spektrum kolorów w zaledwie pół sekundy!

czerwone gwiazdki

Ciemny czerwonawy odcień ma gwiazdy o niskiej temperaturze, na przykład czerwone karły, których masa jest mniejsza niż 7,5% masy Słońca. Ich temperatura jest poniżej 3500 kelwinów i chociaż ich blask jest bogatym przelewem wielu kolorów i odcieni, widzimy go jako czerwony.

Gigantyczne oprawy, którym skończyło się paliwo wodorowe, również wyglądają na czerwono, a nawet brązowo. Ogólnie emisja starych i stygnących gwiazd mieści się w tym zakresie widma.

Wyraźny czerwony odcień ma drugą z głównych gwiazd konstelacji Oriona, Betelgeza, a nieco w prawo i powyżej znajduje się na mapie nieba Aldebaran, który ma kolor pomarańczowy.

Najstarsza istniejąca czerwona gwiazda - ON 1523-0901 z konstelacji Wagi - gigantycznej oprawy drugiej generacji, znajdującej się na obrzeżach naszej galaktyki w odległości 7500 lat świetlnych od Słońca. Jego możliwy wiek to około 13,2 miliarda lat, czyli niewiele mniej niż szacowany wiek wszechświata.

Karpow Dmitrij

Jest to praca badawcza ucznia I klasy gimnazjum nr 25 MOU.

Cel badania: dowiedz się, dlaczego gwiazdy na niebie mają różne kolory.
Metody i techniki: obserwacje, eksperyment, porównanie i analiza wyników obserwacji, wycieczka do planetarium, praca z różnymi źródłami informacji.

Odebrane dane: Gwiazdy to gorące kule gazu. Najbliższą nam gwiazdą jest Słońce. Wszystkie gwiazdy mają różne kolory. Kolor gwiazdy zależy od temperatury na jej powierzchni. Dzięki eksperymentowi udało mi się dowiedzieć, że rozgrzany metal najpierw zaczyna świecić światłem czerwonym, potem żółtym, a na końcu wraz ze wzrostem temperatury na biało. Także z gwiazdami. Najzimniejsze są czerwienie, a najgorętsze są biele (a nawet błękity!). Ciężkie gwiazdy są gorące i białe, lekkie, niemasywne są czerwone i stosunkowo zimne. Wiek gwiazdy można również określić na podstawie jej koloru. Najgorętsze są młode gwiazdy. Świecą białym i niebieskim światłem. Stare, stygnące gwiazdy emitują czerwone światło. A gwiazdy w średnim wieku świecą na żółto. Energia emitowana przez gwiazdy jest tak ogromna, że ​​możemy je zobaczyć z tych dalekich odległości, na które są od nas oddalone: ​​dziesiątki, setki, tysiące lat świetlnych!
Wnioski:
1. Gwiazdy są kolorowe. Kolor gwiazdy zależy od temperatury na jej powierzchni.

2. Po kolorze gwiazdy możemy określić jej wiek, masę.

3. Gwiazdy możemy zobaczyć dzięki ogromnej energii przez nie emitowanej.

Ściągnij:

Zapowiedź:

XIV miejska konferencja naukowo-praktyczna młodzieży szkolnej

„Pierwsze kroki w nauce”

Dlaczego gwiazdy mają różne kolory?

G. Soczi.

Kierownik: Mukhina Marina Viktorovna, nauczycielka w szkole podstawowej

MOU szkoła średnia №25

Soczi

2014

WPROWADZANIE

Gwiazdy można podziwiać bez końca, są tajemnicze i atrakcyjne. Od czasów starożytnych ludzie przywiązywali wielką wagę do tych ciał niebieskich. Astronomowie od starożytności po współczesność twierdzą, że położenie gwiazd na niebie w szczególny sposób wpływa na niemal wszystkie aspekty ludzkiego życia. Gwiazdy określają pogodę, tworzą horoskopy i prognozy, a zagubione statki odnajdują drogę na pełnym morzu. Czym tak naprawdę są te lśniące świetliste kropki?

Tajemnica gwiaździstego nieba jest interesująca dla wszystkich dzieci bez wyjątku. Naukowcy i astronomowie przeprowadzili wiele badań i odkryli wiele tajemnic. Napisano wiele książek o gwiazdach, nakręcono wiele filmów edukacyjnych, a jednak wiele dzieci nie zna wszystkich tajemnic gwiaździstego nieba.

Dla mnie gwiaździste niebo pozostaje tajemnicą. Im dłużej patrzyłem na gwiazdy, tym więcej miałem pytań. Jednym z nich było: jakiego koloru są te migoczące, urzekające gwiazdy.

Cel badania:wyjaśnij, dlaczego gwiazdy na niebie mają różne kolory.

Zadania, które sobie stawiam: 1. szukanie odpowiedzi na pytanie, rozmowa z dorosłymi, czytanie encyklopedii, książek, materiałów INTERNETOWYCH;

2. dokonywać obserwacji gwiazd gołym okiem i przy pomocy teleskopu;

3. udowodnić doświadczalnie, że kolor gwiazdy zależy od jej temperatury;

4. powiedz kolegom z klasy o różnorodności gwiaździstego świata.

Przedmiot studiów- ciała niebieskie (gwiazdy).

Przedmiot badańto parametry gwiazd.

Metody badawcze:

• Czytanie literatury specjalistycznej i oglądanie programów popularnonaukowych;
• Eksploracja gwiaździstego nieba za pomocą teleskopu i specjalnego oprogramowania;
• Eksperyment badający zależność koloru przedmiotu od jego temperatury.

wynik moja praca polega na pojawieniu się zainteresowania tym tematem wśród moich kolegów z klasy.

Rozdział 1

Często patrzyłem na rozgwieżdżone niebo, składające się z wielu świetlistych punktów. Gwiazdy są szczególnie widoczne w nocy i przy bezchmurnej pogodzie. Zawsze przyciągały moją uwagę swoim wyjątkowym, urzekającym blaskiem. Astrologowie uważają, że mogą wpływać na losy i przyszłość człowieka. Ale niewielu potrafi odpowiedzieć na pytanie, czym one są.

Po przestudiowaniu literatury udało mi się dowiedzieć, że gwiazda jest ciałem niebieskim, w którym zachodzą reakcje termojądrowe, czyli masywną kulą świetlistego gazu.

Gwiazdy są najczęstszymi obiektami we wszechświecie. Ilość istniejących gwiazd jest bardzo trudna do wyobrażenia. Okazuje się, że w samej naszej galaktyce jest ponad 200 miliardów gwiazd, a we wszechświecie jest ogromna liczba galaktyk. Gołym okiem widać na niebie około 6000 gwiazd, po 3000 na każdej półkuli. Gwiazdy znajdują się w dużych odległościach od Ziemi.

Najbardziej znaną gwiazdą, która jest najbliżej nas, jest oczywiście Słońce. Dlatego wydaje nam się, że jest bardzo duży w porównaniu z resztą opraw. W ciągu dnia swoim światłem przyćmiewa wszystkie inne gwiazdy, więc nie możemy ich zobaczyć. Jeśli Słońce znajduje się w odległości 150 milionów kilometrów od Ziemi, to inna gwiazda, która jest bliżej niż reszta, Centaur, znajduje się już w odległości 42 000 miliardów kilometrów od nas.

Jak pojawiło się słońce? Po przestudiowaniu literatury zdałem sobie sprawę, że podobnie jak inne gwiazdy, Słońce powstało z akumulacji kosmicznego gazu i pyłu. Taka gromada nazywana jest mgławicą. Gaz i pył skompresowane w gęstą masę, która rozgrzała się do temperatury 15 000 000 kelwinów. To jest temperatura w środku słońca.

W ten sposób udało mi się dowiedzieć, że gwiazdy to kule gazowe we Wszechświecie. Ale dlaczego w takim razie świecą różnymi kolorami?

Rozdział 2

Najpierw postanowiłem znaleźć najjaśniejsze gwiazdy. Założyłem, że najjaśniejszą gwiazdą jest Słońce. Ze względu na brak specjalnych instrumentów wyznaczyłem jasność gwiazd gołym okiem, a następnie za pomocą mojego teleskopu. W teleskopie gwiazdy są widoczne jako punkty o różnym stopniu jasności bez żadnych szczegółów. Słońce można obserwować tylko za pomocą specjalnych filtrów. Ale nie wszystkie gwiazdy można zobaczyć nawet przez teleskop, a potem zwróciłem się do źródeł informacji.

Doszedłem do następujących wniosków: najjaśniejsze gwiazdy to: 1. Olbrzymia gwiazda R136a12 (obszar formowania się gwiazd 30 Doradus) ; 2. Olbrzymia gwiazda VY SMA (w konstelacji Wielkiego Psa)3. Deneb (w konstelacji)α Łabędź); cztery. Rigel(w konstelacji β Orion); 5. Betelgeuse (w konstelacji α Oriona). Imion gwiazd pomógł mój tata, korzystając z aplikacji Star Rover na iPhone'a. Jednocześnie pierwsze trzy gwiazdy mają niebieskawy blask, czwarta jest biało-niebieska, a piąta czerwonawo-pomarańczowa. Naukowcy odkryli najjaśniejszą gwiazdę z pomocąKosmiczny Teleskop Hubble'a NASA.

Podczas moich badań zauważyłem, że jasność gwiazd zależy od ich koloru. Ale dlaczego wszystkie gwiazdy są różne?

Rozważmy Słońce, gwiazdę widoczną gołym okiem. Od wczesnego dzieciństwa przedstawiamy go na żółto, ponieważ ta gwiazda jest w rzeczywistości żółta. Zacząłem badać właściwości tej gwiazdy.Temperatura na jego powierzchni wynosi około 6000 stopni.W encyklopediach iw INTERNECIE dowiedziałem się o innych gwiazdach. Okazało się, że wszystkie gwiazdy mają różne kolory. Niektóre z nich są białe, inne niebieskie, inne pomarańczowe. Są białe i czerwone gwiazdki. Okazuje się, że kolor gwiazdy zależy od temperatury na jej powierzchni. Najgorętsze gwiazdy wydają nam się białe i niebieskie. Temperatura na ich powierzchni wynosi od 10 do 100 000 stopni. Gwiazda o średniej temperaturze ma kolor żółty lub pomarańczowy. Najzimniejsze gwiazdy są czerwone. Temperatura na ich powierzchni wynosi około 3000 stopni. A te gwiazdy są wielokrotnie gorętsze niż płomienie ognia.

Moi rodzice i ja przeprowadziliśmy następujący eksperyment: rozgrzaliśmy żelazną igłę na palniku gazowym. Początkowo igła była szara. Po podgrzaniu zaświecił się i zmienił kolor na czerwony. Jej temperatura wzrosła. Po ochłodzeniu igła znów zrobiła się szara. Doszedłem do wniosku, że wraz ze wzrostem temperatury zmienia się kolor gwiazdy.A gwiazdy to nie to samo co ludzie. Ludzie zwykle rumienią się, gdy jest im gorąco, a sinieją, gdy jest im zimno. Ale w przypadku gwiazd jest odwrotnie: im gorętsza gwiazda, tym bardziej niebieska, a zimniejsza,

Jak wiadomo, rozgrzany metal zaczyna świecić najpierw na czerwono, potem na żółto, a na końcu na biało wraz ze wzrostem temperatury. Także z gwiazdami. Najzimniejsze są czerwienie, a najgorętsze są biele (a nawet błękity!).

Rozdział 3 Masa gwiazdy i jej kolor. Wiek gwiazdy.

Kiedy miałem 6 lat, pojechaliśmy z mamą do planetarium w Omsku. Tam dowiedziałem się, że wszystkie gwiazdy mają różne rozmiary. Niektóre są duże, niektóre małe, niektóre są cięższe, inne lżejsze. Z pomocą dorosłych próbowałem uszeregować badane gwiazdy od najlżejszych do najcięższych. I to właśnie zauważyłem! Okazało się, że niebieski jest cięższy od białego, biało-żółty, żółto-pomarańczowy, pomarańczowo-czerwony.

Wiek gwiazdy można również określić na podstawie jej koloru. Najgorętsze są młode gwiazdy. Świecą białym i niebieskim światłem. Stare, stygnące gwiazdy emitują czerwone światło. A gwiazdy w średnim wieku świecą na żółto.

Energia emitowana przez gwiazdy jest tak ogromna, że ​​możemy je zobaczyć z tych dalekich odległości, na które są od nas oddalone: ​​dziesiątki, setki, tysiące lat świetlnych!

Abyśmy mogli zobaczyć gwiazdę, jej światło musi przejść przez warstwy powietrza ziemskiej atmosfery. Oscylujące warstwy powietrza nieco załamują bezpośredni strumień światła i wydaje nam się, że gwiazdy migoczą. W rzeczywistości bezpośrednie ciągłe światło pochodzi z gwiazd.

Słońce nie jest największą gwiazdą, należy do gwiazd zwanych Żółtymi Krasnoludami. Kiedy ta gwiazda się zaświeciła, składała się z wodoru. Ale pod wpływem reakcji termojądrowych substancja ta zaczęła zamieniać się w hel. W czasie istnienia tej oprawy (około 5 miliardów lat) około połowa wodoru uległa spaleniu. W ten sposób Słońce może „żyć” tak długo, jak już istnieje. Kiedy wodór zostanie prawie całkowicie wypalony, gwiazda ta powiększy się i zamieni się w Czerwonego Olbrzyma. To bardzo wpłynie na Ziemię. Na naszą planetę nadejdzie nieznośny upał, oceany się zagotują, życie stanie się niemożliwe.

WNIOSEK

W wyniku moich badań, wraz z kolegami z klasy, zdobyliśmy nową wiedzę na temat tego, czym są gwiazdy, a także od czego zależy temperatura i kolor gwiazd.

LISTA BIBLIOGRAFICZNA.

Gwiazdy w różnych kolorach

Nasze Słońce jest bladożółtą gwiazdą. Ogólnie rzecz biorąc, kolor gwiazd to oszałamiająco zróżnicowana paleta kolorów. Jedna z konstelacji nosi nazwę „Jewel Box”. Szafirowe gwiazdy są rozrzucone po czarnym aksamicie nocnego nieba. Pomiędzy nimi, w środku konstelacji, znajduje się jasna pomarańczowa gwiazda.

Różnice w kolorze gwiazd

Różnice w kolorze gwiazd tłumaczy się tym, że gwiazdy mają różne temperatury. Dlatego tak się dzieje. Światło to promieniowanie falowe. Odległość między grzbietami jednej fali nazywana jest jej długością. Fale światła są bardzo krótkie. Ile? Spróbuj podzielić cal na 250 000 równych części (1 cal to 2,54 centymetra). Kilka z tych części składa się na długość fali świetlnej.

Mimo tak nieznacznej długości fali świetlnej, najmniejsza różnica między wielkościami fal świetlnych diametralnie zmienia kolor obserwowanego obrazu. Wynika to z faktu, że fale świetlne o różnej długości są przez nas odbierane jako różne kolory. Na przykład długość fali czerwieni jest półtora raza dłuższa niż długość fali niebieskiej. Kolor biały to wiązka składająca się z fotonów fal świetlnych o różnych długościach, czyli z promieni o różnych kolorach.

Z codziennego doświadczenia wiemy, że kolor ciał zależy od ich temperatury. Połóż żelazny pogrzebacz w ogniu. Po podgrzaniu najpierw zmienia kolor na czerwony. Potem rumieni się jeszcze bardziej. Gdyby pogrzebacz mógł być jeszcze bardziej rozgrzany bez roztapiania go, wtedy zmieniłby kolor z czerwonego na pomarańczowy, potem na żółty, potem na biały iw końcu na niebiesko-biały.