Bílé hvězdy: jména, popis, vlastnosti

Pokud se podíváte pozorně na noční obloze, je snadné vidět, že hvězdy, které se na nás dívají, se liší barvou. Modrá, bílá, červená, hladce nebo blikají, jako vánoční stromek. V teleskopu se rozdíly v barvě stávají zřetelnějšími. Důvodem, který vedl k takovému odrůdě, je teplota fotosféry. A na rozdíl od logického předpokladu, nejžhavější nejsou červené, ale modré, bílo-modré a bílé hvězdy. Ale o všechno v pořádku.

Spektrální klasifikace

Hvězdy jsou obrovské červené horké koule složené z plynu. Způsob, jakým je vidíme na Zemi, závisí na mnoha parametrech. Například hvězdy ve skutečnosti neblikají. Je velmi snadné se o to postarat: stačí si pamatovat Slunce. Efekt blikání vyplývá ze skutečnosti, že světlo přicházející z kosmických těles k nám překonává mezihvězdné médium plné prachu a plynu. Další věc je barva. Je to důsledek ohřevu plášťů (zejména fotosféry) na určité teploty. Pravá barva se může lišit od viditelné, ale rozdíl není obvykle velký.

Dnes, po celém světě, se používá spektrum hvězd Harvard. Je to teplota a je založena na formě a relativní intenzitě spektrálních čar. Do každé třídy odpovídají hvězdy určité barvy. Klasifikace byla vyvinuta na Harvardově observatoři v letech 1890-1924.

Jeden Brit Angličan Finiki žvýkal jako mrkev

Hlavní spektrální třídy jsou sedm: O-B-A-F-G-K-M. Tato sekvence odráží postupné snížení teploty (od O do M). Chcete-li si je zapamatovat, existují zvláštní mnemonické vzorce. V ruštině jeden z nich zní: "Jeden Brit Angličan Finiki žvýkal jako mrkev". K těmto třídám jsou přidány další dvě. Písmena C a S označují studené svítidla s pásy oxidů kovů v spektru. Zvažte třídy hvězd podrobněji:

• Třída O se vyznačuje nejvyšší teplotou povrchu (od 30 do 60 tisíc Kelvinů). Hvězdy tohoto typu převyšují Slunce hmotnostně 60 a radiálně 15 krát. Jejich viditelná barva je modrá. Luminozitou jsou před naší hvězdou více než milionkrát. Modrá hvězda HD93129A patřící do této třídy je charakterizována jedním z největších indikátorů světelnosti mezi známými kosmickými tělesy. Podle tohoto ukazatele je to 5 milionů krát před Sluncem. Modrá hvězda se nachází ve vzdálenosti 7,5 tisíc světelných let od nás.
• Třída B má teplotu 10 až 30 tisíc Kelvinů, což je hmotnost 18krát vyšší než analogický parametr Slunce. Jedná se o bílo-modré a bílé hvězdy. Jejich poloměr je 7krát větší než poloměr Slunce.
• Třída A je charakterizována teplotou 7,5 - 10 tisíc Kelvinů, poloměrem a hmotností, což je více než 2,1 a 3,1 násobek analogických parametrů Slunce. Jsou to bílé hvězdy.
• Třída F: teplota 6000-7500 K. Hmota je více než solární v 1,7krát, poloměr - v 1,3. Ze Země takové hvězdy také vypadají bíle, jejich pravá barva je nažloutlá bílá.
• Třída G: teplota je 5 až 6 tisíc Kelvinů. Slunce patří do této třídy. Viditelná a pravá barva těchto hvězd je žlutá.
• Třída K: teplota 3500-5000 K. Poloměr a hmotnost jsou menší než solární, jsou 0,9 a 0,8 odpovídajících parametrů svítidla. Barva těchto hvězd viditelných ze Země je nažloutlá-oranžová.
• Třída M: teplota 2-3,5 tisíc Kelvinů. Hmotnost a poloměr jsou 0,3 a 0,4 od analogických parametrů Slunce. Z povrchu naší planety vypadají červenožlutě. Do třídy M patří Beta Andromeda a Alpha Lisichki. Jasně červená hvězda, známá mnoha, je Betelgeuse (alfa Orionu). Nejlepší je na zimu hledat na obloze. Červená hvězda je umístěna výše a mírně doleva pás Orionu.

Každá třída je rozdělena do podtřídy od 0 do 9, tj. Od nejžhavějších po nejchladnější. Počet hvězd označuje určitý spektrální typ a stupeň ohřevu fotosféry ve srovnání s ostatními svítidly ve skupině. Například Slunce patří do třídy G2.

Vizuálně bílá

Takže třídy hvězd od B do F ze Země mohou vypadat bíle. A pouze objekty související s typem A mají takové zabarvení ve skutečnosti. Hvězda Saif (souhvězdí Orion) a Algol (beta Perseus) pozorovateli, která není vyzbrojena dalekohledem, se objeví bílá. Patří do spektrální třídy B. Jejich pravá barva je bílo-modrá. Také Mithrack a Procyon, nejjasnější hvězdy v nebeských výkresech Perseus a Malý pes, se zdají být bílé. Nicméně jejich pravá barva je blíže žluté (třída F).

Proč jsou hvězdy bílé pro pozemského pozorovatele? Barva je zkreslená kvůli obrovské vzdálenosti, oddělující naši planetu od podobných objektů, stejně jako obrovské oblaky prachu a plynu, které se často nacházejí v prostoru.

Třída A

Bílé hvězdy nejsou tak horké jako představitelé tříd O a B. Jejich fotosféra je vyhřátá na 7,5 - 10 tisíc Kelvinů. Hvězdy spektrální třídy A jsou mnohem větší než Slunce. Jejich svítivost je také větší - asi 80krát.

Ve spektrech A-hvězd jsou řádky vodíku řady Balmer silně vyslovovány. Řádky ostatních prvků jsou znatelně slabší, ale stávají se významnějšími, když se pohybujeme z podtřídy A0 až A9. U obrů a supergiantů patřících do spektrální třídy A jsou charakteristické nepatrně méně výrazné vodíkové linie než u hvězd v hlavní sekvenci. V případě těchto svítidel se linie těžkých kovů stávají výraznějšími.

K spektrální třídě A. patří řada zvláštních hvězd. Tento termín označuje světelné zdroje, které mají významné znaky v spektru a fyzikálních parametrech, což ztěžuje jejich klasifikaci. Například zcela vzácné hvězdy, jako jsou lambda Bootes, se vyznačují nedostatkem těžkých kovů a velmi pomalou rotací. Mezi kuličkovými svítidly jsou také bílí trpaslíci.

Třída A patří k takovým jasným předmětům noční oblohy jako Sirius, Mencalinan, Aliot, Castor a další. Poznáme je blíže.

Alfa velkého psa

Sirius je nejjasnější, i když ne nejbližší hvězda na obloze. Vzdálenost k němu je 8,6 světelných let. Pro suchozemského pozorovatele to vypadá tak jasně, protože má působivé rozměry a přitom není odstraněno stejně jako mnoho jiných velkých a jasných objektů. Nejbližší hvězda Slunce je Alpha Centauri. Sirius je na tomto seznamu na pátém místě.

On se odvolává na to souhvězdí Velkého psa a je systémem dvou komponent. Sirius A a Sirius B jsou od sebe odděleny vzdáleností 20 astronomických jednotek a otáčejí se obdobím necelých 50 let. První složka systému je hvězdou hlavní sekvence, patří do spektrální třídy A1. Jeho hmotnost je dvojnásobek hmotnosti sluneční energie a poloměr je 1,7krát. To může být pozorováno pouhým okem ze Země.

Druhou složkou systému je bílý trpaslík. Hvězda Sirius B je téměř stejná jako naše svítidlo hmotností, což není pro takové předměty typické. Obvykle běloši jsou charakterizováni hmotností 0,6-0,7 slunečního záření. V tomto případě jsou rozměry Siriusu B blízké pozemským. Předpokládá se, že fáze bílého trpaslíka začala pro tuto hvězdu před 120 miliony let. Když byl Sirius B umístěn na hlavní sekvenci, pravděpodobně to byl světelný zdroj s hmotností 5 slunečních a patřil do spektrální třídy B.

Sirius A, podle vědců, se po 660 milionech letech přesune do další fáze vývoje. Pak se změní na červeného obra a později na bílého trpaslíka jako jeho společníka.

Alfa Eagle

Stejně jako Sirius, mnoho bílých hvězd, jejichž jména jsou uvedena níže, kvůli jasnosti a časté zmínce na stránkách sci-fi literatury jsou dobře známa nejen lidem, kteří mají rádi astronomii. Altair je jedním z těchto svítidel. Alpha Eagle se nachází například v Ursula le Guin a Stevina Kinga. Na noční obloze je tato hvězda dobře viditelná díky své jasnosti a relativně blízkému umístění. Vzdálenost mezi Sluncem a Altairem je 16,8 světelných let. Z hvězd spektrální třídy A je pouze Sirius blíž k nám.

Altair hmotnostně přesahuje Slunce 1,8krát. Jeho charakteristickým znakem je velmi rychlá rotace. Jedna otáčka kolem osy hvězdy činí méně než devět hodin. Rychlost otáčení kolem rovníku je 286 km / s. V důsledku toho je "jasný" Altair zploštělý z pólu. Navíc, kvůli eliptickému tvaru od pólů k rovníku, se teplota a jas hvězdy zmenšují. Tento účinek se nazývá "gravitační ztmavnutí".

Dalším rysem společnosti Altair je, že jeho lesk se mění v průběhu času. To se týká proměnných jako Delta štítu.

Alfa Lira

Vega je nejvíce studovaná hvězda po Slunci. Alpha Lyra je první hvězda, ve které bylo spektrum určeno. Stala se druhou po slunečním světle, zachycená na fotografii. Vega také vstoupila do počtu prvních hvězd, kterým vědci měřili vzdálenost metodou parlamentu. Při určování hvězdných veličin ostatních objektů byla použita dlouhá doba jasu svítidla jako 0.

Alfa Lyra se dobře seznámí s amatérským astronomem a prostým pozorovatelem. Je pátá v jasu mezi hvězdami, vstupuje do asteristického letního trojúhelníku společně s Altairem a Denebem.

Vzdálenost od Slunce k Vega je 25,3 světelných let. Její poloměr a hmotnost jsou větší než analogické parametry našich svítidel ve 2,78 a 2,3krát. Tvar hvězdy je daleko od ideální koule. Průměr v blízkosti rovníku je výrazně větší než průměr pólů. Důvodem je obrovská rychlost otáčení. Na rovníku dosahuje 274 km / s (pro Slunce je tento parametr o něco více než dva kilometry za sekundu).

Jednou z funkcí Vega je prachový disk, který ho obklopuje. Pravděpodobně vzniklo v důsledku velkého počtu kolizí mezi komety a meteority. Prachový disk se otáčí kolem hvězdy a je ohříván působením jeho záření. Výsledkem je zvýšení intenzity infračerveného záření Vega. Ne tak dávno byly disky nalezeny asymetrické. Jejich pravděpodobné vysvětlení je, že hvězda má alespoň jednu planetu.

Alpha Gemini

Druhým nejjasnějším objektem v souhvězdí Blíženců je Castor. Stejně jako předchozí svítidla patří do spektrální třídy A. Castor - jedna z nejjasnějších hvězd noční oblohy. V odpovídajícím seznamu je umístěn na 23. místě.

Castor je vícenásobný systém sestávající ze šesti komponent. Dva hlavní prvky (Castor A a Castor B) se točí kolem společného středu hmoty s délkou 350 let. Každá ze dvou hvězd je spektrálně dvojnásobná. Komponenty Castor A a Castor B jsou méně jasné a vztahují se k spektrální třídě M.

Castor C nebyl okamžitě spojen se systémem. Původně byla určena jako nezávislá hvězda YY Gemini. Při studiu tohoto prostoru na obloze bylo známo, že toto svítidlo je fyzicky spojeno s systémem Castor. Hvězda se točí okolo společného pro všechny součásti centra hmoty s periodou několika desítek tisíc let a je také spektrální dvojitou.

Beta Auriga

Obloha postavy Auriga zahrnuje asi 150 "bodů", mnoho z nich jsou bílé hvězdy. Názvy světelných zdrojů nebudou říkat příliš málo osobě, která není daleko od astronomie, ale to se nedotkne jejich významu pro vědu. Nejjasnějším objektem nebeské postavy ve vztahu k spektrální třídě A je Mencalinan nebo Beta Aurigae. Název hvězdy v arabštině znamená "rameno majitele otěže".

Mencalinan je trojitý systém. Dvě z jeho složek jsou subgiganty spektrální třídy A. Jas každého z nich překračuje analogický parametr Slunce o 48krát. Oni jsou odděleni vzdáleností 0,08 astronomických jednotek. Třetí složkou je červený trpaslík, vzdálený od dvojice při 330 a. e.

Epsilon Velkého medvěda

Nejjasnější „dot“ v možná nejslavnější severní obloze souhvězdí (Ursa Major) - to Aliot, také patří do třídy A. zdánlivé hodnoty - 1,76. V seznamu nejjasnějších hvězd se hvězda řadí na 33. místě. Aliot je obsažen v asteristickém velkém kbelíku a je blíže k ostatním svítidlům k misce.

Spektrum Aliotu je charakterizováno neobvyklými liniemi, oscilujícími po dobu 5,1 dne. Předpokládá se, že rysy souvisejí s působením magnetického pole hvězdy. Oscilace spektra podle posledních údajů mohou vzniknout kvůli těsnému uspořádání kosmického těla s hmotností téměř 15 jupiterů. Je to tak, zatímco tajemství. Stejně jako ostatní tajemství hvězd se astronomové snaží každodenně rozumět.

Bílí trpaslíci

Příběh o bílých hvězd bude neúplná bez zmínky o fázi vývoje hvězd, který je označován jako „bílý trpaslík“. Jeho název takové objekty se vzhledem k tomu, že první našel z nich patřil k spektrální třídy A. Bylo to Sirius B a 40 Eridani B. K dnešnímu dni, bílý trpaslík se nazývá varianta konečné fázi života hvězdy.

Podívejme se podrobněji na životní cyklus svítidel.

Vývoj hvězd

Jedna noc se hvězdy nenarodí: každá z nich prochází několika etapami. Za prvé se začne stříhat plyn a prach pod vlastním vlivem gravitační síly. Pomalu má tvar koule, zatímco energie gravitace se mění na teplo - teplota objektu stoupá. V okamžiku, kdy dosáhne hodnoty 20 milionů Kelvinů, začíná reakce jaderné fúze. Tato fáze se považuje za začátek života plnohodnotné hvězdy.

Většinou jsou svítidla prováděna na hlavní sekvenci. V jejich střevách dochází k neustálým reakcím vodíkového cyklu. Teplota hvězd se může lišit. Jakmile vodík v jádru skončí, začíná nová fáze vývoje. Nyní je palivo helium. V takovém případě se hvězda začne rozšiřovat. Jeho svítivost se zvyšuje a teplota povrchu se naopak snižuje. Hvězda sestupuje z hlavní posloupnosti a stává se červeným obrem.

Hmotnost jádra helia se postupně zvyšuje a začne se snižovat pod svou vlastní hmotností. Stádo červeného obra končí mnohem rychleji než předchozí. Cesta, kterou pokračuje další vývoj, závisí na původní hmotnosti objektu. Malomazivé hvězdy ve fázi červeného obra začínají bobtnat. V důsledku tohoto procesu objekt obnoví shell. Formoval planetární mlhovina a holé jádro hvězdy. V tomto jádru byly dokončeny všechny syntéza. Říká se tomu bílý trpaslík hélia. Více masivních červených gigantů (do jisté míry) se vyvíjejí na karbonově bílé trpaslíky. Ve svých jádrech jsou těžší prvky než hélium.

Charakteristiky

Bílí trpaslíci jsou těla masovou, zpravidla velmi blízko Slunci. Současně jejich velikost odpovídá pozemské. Kolosální hustota těchto kosmických těl a procesy vyskytující se v jejich hlubinách jsou nevysvětlitelné z hlediska klasické fyziky. Tajemství hvězd pomohlo odhalit kvantovou mechaniku.

Podstata bílých trpaslíků je elektronová jaderná plazma. Je téměř nemožné navrhnout to i v laboratoři. Proto mnoho vlastností těchto objektů zůstává nepochopitelné.

Dokonce i když budete studovat celou noc hvězdy, nebudete moci odhalit alespoň jedno bílého trpaslíka bez speciálního vybavení. Jejich svítivost je mnohem méně než sluneční. Podle vědců tvoří bílí trpaslíci asi 3 až 10% všech objektů v Galaxii. K dnešnímu dni však byly nalezeny pouze ty, které nejsou umístěny dále než ve vzdálenosti 200-300 parseků od Země.

Bílí trpaslíci se stále vyvíjejí. Bezprostředně po vytvoření mají vysokou povrchovou teplotu, ale rychle ochlazují. Několik desítek miliard let po založení se podle teorie bílá trpaslička změní v černého trpaslíka - nevyzařuje viditelné světlo.

Bílá, červená nebo modrá hvězda pro pozorovatele se vyznačuje především barvou. Astronomer vypadá hlouběji. Barva pro něj okamžitě vypráví o teplotě, velikosti a hmotnosti předmětu. Modrá nebo světle modrá hvězda je obrovská červená horká koule, ve všech ohledech silně se rozvíjející Slunce. Bílé svítidla, jejichž příklady jsou popsány v článku, jsou poněkud menší. Čísla hvězd v různých katalozích také informují mnoho odborníků, ale ne všichni. Velké množství informací o životě vzdálených kosmických objektů buď nebylo dosud vysvětleno, ani zůstane ani nezjištěno.