La caratterizzazione dei corpi celesti può creare molta confusione. Solo le stelle hanno magnitudine apparente, assoluta, luminosità e altri parametri. Cercheremo di affrontare quest'ultimo. Qual è la luminosità delle stelle? Ha qualcosa a che fare con la loro visibilità nel cielo notturno? Qual è la luminosità del Sole?
Natura delle stelle
Le stelle sono corpi cosmici molto massicci che emettono luce. Sono formati da gas e polvere, a seguito della compressione gravitazionale. All'interno delle stelle c'è un nucleo denso in cui hanno luogo le reazioni nucleari. Fanno brillare le stelle. Le principali caratteristiche dei luminari sono lo spettro, la dimensione, la brillantezza, la luminosità, la struttura interna. Tutti questi parametri dipendono dalla massa di una particolare stella e dalla sua composizione chimica.
I principali "costruttori" di questi corpi celesti sono l'elio e l'idrogeno. In una quantità minore rispetto a loro, possono essere contenuti carbonio, ossigeno e metalli (manganese, silicio, ferro). Le giovani stelle hanno la maggiore quantità di idrogeno ed elio, con il tempo le loro proporzioni diminuiscono, lasciando il posto ad altri elementi.
Woonelle regioni interne della stella, l'ambiente è molto "caldo". La temperatura al loro interno raggiunge diversi milioni di kelvin. Ci sono reazioni continue in cui l'idrogeno viene convertito in elio. In superficie, la temperatura è molto più bassa e raggiunge solo poche migliaia di kelvin.
Qual è la luminosità delle stelle?
Le reazioni di fusione all'interno delle stelle sono accompagnate da rilasci di energia. La luminosità è anche chiamata una quantità fisica che riflette esattamente quanta energia produce un corpo celeste in un certo tempo.
Spesso viene confuso con altri parametri, come la luminosità delle stelle nel cielo notturno. Tuttavia, la luminosità o il valore apparente è una caratteristica approssimativa che non viene misurata in alcun modo. È in gran parte correlato alla distanza del luminare dalla Terra e descrive solo quanto bene la stella sia visibile nel cielo. Minore è il numero di questo valore, maggiore è la sua luminosità apparente.
Al contrario, la luminosità delle stelle è un parametro oggettivo. Non dipende da dove si trova l'osservatore. Questa è una caratteristica di una stella che ne determina la potenza energetica. Può cambiare in diversi periodi dell'evoluzione di un corpo celeste.
Approssima alla luminosità, ma non identica, è la magnitudine assoluta. Denota la luminosità della stella, visibile a un osservatore a una distanza di 10 parsec o 32,62 anni luce. È comunemente usato per calcolare la luminosità delle stelle.
Determinazione della luminosità
La quantità di energia che un corpo celeste emette è determinata in watt (W), joule al secondo(J/s) o in erg al secondo (erg/s). Esistono diversi modi per trovare il parametro richiesto.
Può essere facilmente calcolato usando la formula L=0, 4(Ma -M) se si conosce il valore assoluto della stella desiderata. Quindi, la lettera latina L sta per luminosità, la lettera M è la magnitudine assoluta e Ma è la magnitudine assoluta del Sole (4,83 Ma).
Un altro modo implica una maggiore conoscenza del luminare. Se conosciamo il raggio (R) e la temperatura (Tef) della sua superficie, allora la luminosità può essere determinata con la formula L=4pR 2sT4ef. La s latina in questo caso significa una quantità fisica stabile - la costante di Stefan-Boltzmann.
La luminosità del nostro Sole è 3.839 x 1026 Watt. Per semplicità e chiarezza, gli scienziati di solito confrontano la luminosità di un corpo cosmico con questo valore. Quindi, ci sono oggetti migliaia o milioni di volte più deboli o più potenti del Sole.
Classi di luminosità stellare
Per confrontare le stelle tra loro, gli astrofisici usano classificazioni diverse. Sono divisi in base a spettri, dimensioni, temperature, ecc. Ma molto spesso, per un quadro più completo, vengono utilizzate diverse caratteristiche contemporaneamente.
Esiste una classificazione centrale di Harvard basata sugli spettri emessi dai luminari. Utilizza lettere latine, ognuna delle quali corrisponde a uno specifico colore di radiazione (O-blu, B - bianco-blu, A - bianco, ecc.).
Stelle dello stesso spettro possono essere diverseluminosità. Pertanto, gli scienziati hanno sviluppato la classificazione di Yerk, che tiene conto anche di questo parametro. Li separa per luminosità, in base alla loro magnitudine assoluta. Allo stesso tempo, a ogni tipo di stella vengono assegnate non solo le lettere dello spettro, ma anche i numeri responsabili della luminosità. Quindi, alloca:
- ipergiganti (0);
- supergiganti più brillanti (Ia+);
- supergiganti brillanti (Ia);
- supergiganti normali (Ib);
- giganti luminosi (II);
- giganti normali (III);
- sottogiganti (IV);
- nani della sequenza principale (V);
- sottonani (VI);
- nane bianche (VII);
Maggiore è la luminosità, minore è il valore del valore assoluto. Per giganti e supergiganti, è indicato con un segno meno.
Il rapporto tra valore assoluto, temperatura, spettro, luminosità delle stelle è mostrato dal diagramma Hertzsprung-Russell. Fu adottato nel 1910. Il diagramma combina le classificazioni di Harvard e York e consente di considerare e classificare i luminari in modo più olistico.
Differenza di luminosità
I parametri delle stelle sono fortemente interconnessi tra loro. La luminosità è influenzata dalla temperatura della stella e dalla sua massa. E dipendono in gran parte dalla composizione chimica della stella. La massa di una stella diventa tanto maggiore quanto meno pesanti sono gli elementi che contiene (più pesanti dell'idrogeno e dell'elio).
Le ipergiganti e le varie supergiganti hanno le masse più grandi. Sono le stelle più potenti e luminose dell'universo, ma allo stesso tempo sono le più rare. I nani, al contrario, hanno una piccola massa eluminosità, ma costituiscono circa il 90% di tutte le stelle.
La stella più massiccia attualmente conosciuta è l'ipergigante blu R136a1. La sua luminosità supera quella solare di 8,7 milioni di volte. Una stella variabile nella costellazione del Cigno (P Cygnus) supera il Sole in luminosità di 630.000 volte e S Doradus supera questo parametro di 500.000 volte. Una delle stelle più piccole conosciute, 2MASS J0523-1403 ha una luminosità di 0,00126 del Sole.
