Si miras de cerca el cielo nocturno, es fácil notar que las estrellas que nos miran difieren en color. Azulados, blancos, rojos, brillan uniformemente o parpadean como una guirnalda de árboles de Navidad. En un telescopio, las diferencias de color se vuelven más evidentes. La razón de esta diversidad radica en la temperatura de la fotosfera. Y, contrariamente a una suposición lógica, las estrellas más calientes no son las rojas, sino las azules, las blancas, las azules y las blancas. Pero lo primero es lo primero.
Clasificación espectral
Las estrellas son enormes bolas de gas caliente. La forma en que los vemos desde la Tierra depende de muchos parámetros. Por ejemplo, las estrellas en realidad no parpadean. Es muy fácil convencerse de esto: basta recordar el Sol. El efecto de parpadeo ocurre debido a que la luz que nos llega de los cuerpos cósmicos supera el medio interestelar, lleno de polvo y gas. Otra cosa es el color. Es consecuencia del calentamiento de las conchas (especialmente la fotosfera) a determinadas temperaturas. El color verdadero puede diferir del visible, pero la diferencia suele ser pequeña.
Hoy en día, la clasificación espectral de estrellas de Harvard se utiliza en todo el mundo. ella pasa a sertemperatura y se basa en la forma y la intensidad relativa de las líneas del espectro. Cada clase corresponde a las estrellas de un determinado color. La clasificación fue desarrollada en el Observatorio de Harvard en 1890-1924.
Un inglés afeitado masticó dátiles como zanahorias
Hay siete clases espectrales principales: O-B-A-F-G-K-M. Esta secuencia refleja una disminución gradual de la temperatura (de O a M). Para recordarlo, existen fórmulas mnemotécnicas especiales. En ruso, uno de ellos suena así: "Un inglés afeitado masticó dátiles como zanahorias". Se añaden dos más a estas clases. Las letras C y S denotan luminarias frías con bandas de óxido metálico en el espectro. Echemos un vistazo más de cerca a las clases de estrellas:
- La clase O se caracteriza por la temperatura superficial más alta (de 30 a 60 mil Kelvin). Las estrellas de este tipo superan al Sol en masa en 60 y en radio, en 15 veces. Su color visible es el azul. En términos de luminosidad, están más de un millón de veces por delante de nuestra estrella. La estrella azul HD93129A, perteneciente a esta clase, se caracteriza por uno de los índices de luminosidad más altos entre los cuerpos cósmicos conocidos. Según este indicador, está 5 millones de veces por delante del Sol. La estrella azul se encuentra a una distancia de 7,5 mil años luz de nosotros.
- La Clase B tiene una temperatura de 10-30 mil Kelvin, una masa 18 veces mayor que la del Sol. Estas son estrellas blancas, azules y blancas. Su radio es 7 veces mayor que el del Sol.
- La Clase A se caracteriza por una temperatura de 7.5-10 mil Kelvin,radio y masa excediendo 2.1 y 3.1 veces, respectivamente, los parámetros similares del Sol. Estas son estrellas blancas.
- Clase F: temperatura 6000-7500 K. Masa mayor que el sol en 1,7 veces, radio - en 1,3. Desde la Tierra, estas estrellas también se ven blancas, su verdadero color es blanco amarillento.
- Clase G: temperatura 5-6 mil Kelvin. El Sol pertenece a esta clase. El color aparente y verdadero de tales estrellas es el amarillo.
- Clase K: temperatura 3500-5000 K. El radio y la masa son menores que los solares, son 0.9 y 0.8 de los parámetros correspondientes de la estrella. Visto desde la Tierra, el color de estas estrellas es naranja amarillento.
- Clase M: temperatura 2-3.5 mil Kelvin. Masa y radio - 0.3 y 0.4 de parámetros similares del Sol. Desde la superficie de nuestro planeta, se ven de color rojo anaranjado. Beta Andromedae y Alpha Chanterelles pertenecen a la clase M. La estrella roja brillante familiar para muchos es Betelgeuse (Alpha Orionis). Lo mejor es buscarlo en el cielo en invierno. La estrella roja se encuentra arriba y ligeramente a la izquierda del cinturón de Orión.
Cada clase se divide en subclases del 0 al 9, es decir, de la más caliente a la más fría. El número de estrellas indica la pertenencia a un determinado tipo espectral y el grado de calentamiento de la fotosfera en comparación con otras luminarias del grupo. Por ejemplo, el Sol pertenece a la clase G2.
Blancos visuales
Por lo tanto, las estrellas de clase B a F pueden verse blancas desde la Tierra. Y solo los objetos que pertenecen al tipo A tienen esta coloración. Entonces, la estrella Saif (la constelación de Orión) y Algol (beta Perseo) para un observador no armado con un telescopio pareceránblanco. Pertenecen a la clase espectral B. Su verdadero color es azul-blanco. También aparecen en blanco Mythrax y Procyon, las estrellas más brillantes en los dibujos celestiales de Perseo y Canis Minor. Sin embargo, su verdadero color es más cercano al amarillo (grado F).
¿Por qué las estrellas son blancas para un observador terrestre? El color está distorsionado debido a la gran distancia que separa nuestro planeta de objetos similares, así como a las voluminosas nubes de polvo y gas, que a menudo se encuentran en el espacio.
Clase A
Las estrellas blancas se caracterizan por una temperatura no tan alta como las representantes de las clases O y B. Su fotosfera se calienta hasta 7,5-10 mil Kelvin. Las estrellas de clase espectral A son mucho más grandes que el Sol. Su luminosidad también es mayor, unas 80 veces.
En el espectro de las estrellas A, las líneas de hidrógeno de la serie Balmer son muy pronunciadas. Las líneas de otros elementos son notablemente más débiles, pero se vuelven más significativas a medida que pasa de la subclase A0 a la A9. Las gigantes y supergigantes que pertenecen a la clase espectral A se caracterizan por líneas de hidrógeno ligeramente menos pronunciadas que las estrellas de la secuencia principal. En el caso de estas luminarias, las líneas de heavy metal se vuelven más notorias.
Hay muchas estrellas peculiares que pertenecen a la clase espectral A. Este término se refiere a luminarias que tienen características notorias en el espectro y parámetros físicos, lo que dificulta su clasificación. Por ejemplo, las estrellas bastante raras del tipo Bootes lambda se caracterizan por la f alta de metales pesados y una rotación muy lenta. Las luminarias peculiares también incluyen enanas blancas.
La clase A pertenece a esos objetos brillantes de la nochecielo, como Sirius, Mencalinan, Alioth, Castor y otros. Conozcámoslos mejor.
Alfa Can Mayor
Sirio es la estrella más brillante del cielo, aunque no la más cercana. La distancia a él es de 8,6 años luz. Para un observador terrestre, parece tan brillante porque tiene un tamaño impresionante y, sin embargo, no está tan alejado como muchos otros objetos grandes y brillantes. La estrella más cercana al Sol es Alpha Centauri. Sirius ocupa el quinto lugar en esta lista.
Pertenece a la constelación Canis Major y es un sistema de dos componentes. Sirius A y Sirius B están separados por 20 unidades astronómicas y rotan con un período de poco menos de 50 años. El primer componente del sistema, una estrella de secuencia principal, pertenece a la clase espectral A1. Su masa es el doble de la del sol y su radio es 1,7 veces. Es él quien se puede observar a simple vista desde la Tierra.
El segundo componente del sistema es una enana blanca. La estrella Sirius B es casi igual a nuestra luminaria en masa, lo que no es típico de tales objetos. Por lo general, las enanas blancas se caracterizan por tener una masa de 0,6 a 0,7 masas solares. Al mismo tiempo, las dimensiones de Sirius B son cercanas a las de la tierra. Se supone que la etapa de enana blanca comenzó para esta estrella hace unos 120 millones de años. Cuando Sirio B estaba ubicado en la secuencia principal, probablemente era una luminaria con una masa de 5 masas solares y pertenecía al tipo espectral B.
Sirius A, según los científicos, pasará a la siguiente etapa de evolución en unos 660 millones de años. Entoncesse convertirá en una gigante roja y, un poco más tarde, en una enana blanca, como su compañera.
Águila alfa
Al igual que Sirio, muchas estrellas blancas, cuyos nombres se dan a continuación, son bien conocidas no solo por las personas aficionadas a la astronomía debido a su brillo y su frecuente mención en las páginas de la literatura de ciencia ficción. Altair es una de esas luminarias. Alpha Eagle se encuentra, por ejemplo, en Ursula le Guin y Steven King. En el cielo nocturno, esta estrella es claramente visible debido a su brillo y su proximidad relativamente cercana. La distancia que separa al Sol de Altair es de 16,8 años luz. De las estrellas de clase espectral A, solo Sirius está más cerca de nosotros.
Altair es 1,8 veces más masivo que el Sol. Su rasgo característico es una rotación muy rápida. La estrella da una vuelta alrededor de su eje en menos de nueve horas. La velocidad de rotación cerca del ecuador es de 286 km/s. Como resultado, el Altair "ágil" será aplastado desde los polos. Además, debido a la forma elíptica, la temperatura y el brillo de la estrella disminuyen desde los polos hacia el ecuador. Este efecto se denomina "oscurecimiento gravitacional".
Otra característica de Altair es que su brillo cambia con el tiempo. Se refiere a variables del tipo Shield delta.
Alfa Lyra
Vega es la estrella más estudiada después del Sol. Alpha Lyrae es la primera estrella en determinar su espectro. Ella también se convirtió en la segunda luminaria después del Sol, capturada en la fotografía. Vega también estuvo entre las primeras estrellas a las que los científicos midieron la distancia utilizando el método parlax. Durante mucho tiempo, el brillo de la estrella se tomó como 0 al determinar las magnitudes de otros objetos.
Alpha Lyra es bien conocida tanto por el astrónomo aficionado como por el simple observador. Es la quinta más brillante entre las estrellas y está incluida en el asterismo del Triángulo de Verano junto con Altair y Deneb.
La distancia del Sol a Vega es de 25,3 años luz. Su radio ecuatorial y su masa son 2,78 y 2,3 veces mayores que los parámetros similares de nuestra estrella, respectivamente. La forma de una estrella está lejos de ser una bola perfecta. El diámetro en el ecuador es notablemente mayor que en los polos. La razón es la enorme velocidad de rotación. En el ecuador, alcanza los 274 km/s (para el Sol, este parámetro es un poco más de dos kilómetros por segundo).
Una de las características especiales de Vega es el disco de polvo que lo rodea. Presuntamente, surgió como resultado de una gran cantidad de colisiones de cometas y meteoritos. El disco de polvo gira alrededor de la estrella y es calentado por su radiación. Como resultado, aumenta la intensidad de la radiación infrarroja de Vega. No hace mucho tiempo, se descubrieron asimetrías en el disco. Su explicación probable es que la estrella tiene al menos un planeta.
Alfa Géminis
El segundo objeto más brillante en la constelación de Géminis es Castor. Él, como las luminarias anteriores, pertenece a la clase espectral A. Castor es una de las estrellas más brillantes del cielo nocturno. En la lista correspondiente, se encuentra en el puesto 23.
Castor es un sistema múltiple que consta de seis componentes. Los dos elementos principales (Castor A y Castor B) giranalrededor de un centro de masa común con un período de 350 años. Cada una de las dos estrellas es un binario espectral. Los componentes de Castor A y Castor B son menos brillantes y probablemente pertenecen al tipo espectral M.
Castor C no se conectó inmediatamente al sistema. Inicialmente, fue designado como estrella independiente YY Gemini. En el proceso de investigación de esta región del cielo, se supo que esta luminaria estaba conectada físicamente con el sistema Castor. La estrella gira alrededor de un centro de masa común a todos los componentes con un período de varias decenas de miles de años y también es un binario espectral.
Beta Aurigae
El dibujo celeste de Auriga incluye alrededor de 150 "puntos", muchos de ellos son estrellas blancas. Los nombres de las luminarias dirán poco a una persona alejada de la astronomía, pero esto no resta valor a su importancia para la ciencia. El objeto más brillante del patrón celeste, perteneciente a la clase espectral A, es Mencalinan o Beta Aurigae. El nombre de la estrella en árabe significa "hombro del dueño de las riendas".
Menkalinan - sistema triple. Sus dos componentes son subgigantes de clase espectral A. El brillo de cada uno de ellos supera en 48 veces el parámetro similar del Sol. Están separados por una distancia de 0,08 unidades astronómicas. El tercer componente es una enana roja a una distancia de 330 AU del par. e.
Epsilon Osa Mayor
El "punto" más brillante en quizás la constelación más famosa del cielo del norte (Ursa Major) es Aliot, también clasificada como clase A. La magnitud aparente es 1,76. La estrella luminosa más brillante ocupa el puesto 33. Alioth entra en el asterismo de la Osa Mayor y está más cerca del cuenco que otras luminarias.
El espectro de Aliot se caracteriza por líneas inusuales que fluctúan con un período de 5,1 días. Se supone que las características están asociadas con la influencia del campo magnético de la estrella. Las fluctuaciones en el espectro, según datos recientes, pueden ocurrir debido a la ubicación cercana de un cuerpo cósmico con una masa de casi 15 masas de Júpiter. Si esto es así sigue siendo un misterio. Al igual que otros secretos de las estrellas, los astrónomos intentan comprenderlo todos los días.
Enanas blancas
La historia de las estrellas blancas estará incompleta si no mencionamos esa etapa en la evolución de las estrellas, que se denomina "enana blanca". Dichos objetos obtuvieron su nombre debido al hecho de que el primero descubierto de ellos pertenecía a la clase espectral A. Fue Sirius B y 40 Eridani B. Hoy en día, las enanas blancas se consideran una de las opciones para la etapa final de la vida de una estrella.
Veamos con más detalle el ciclo de vida de las luminarias.
Evolución estelar
Las estrellas no nacen en una noche: cualquiera de ellas pasa por varias etapas. Primero, una nube de gas y polvo comienza a encogerse bajo la influencia de sus propias fuerzas gravitatorias. Lentamente, toma la forma de una bola, mientras que la energía de la gravedad se convierte en calor: la temperatura del objeto aumenta. En el momento en que alcanza un valor de 20 millones de Kelvin, comienza la reacción de fusión nuclear. Esta etapa se considera el comienzo de la vida de una estrella de pleno derecho.
La mayor parte del tiempo las luminarias pasan en la secuencia principal. Las reacciones están ocurriendo constantemente en sus intestinos.ciclo del hidrogeno La temperatura de las estrellas puede variar. Cuando termina todo el hidrógeno del núcleo, comienza una nueva etapa de evolución. Ahora el helio es el combustible. Al mismo tiempo, la estrella comienza a expandirse. Su luminosidad aumenta, mientras que la temperatura de la superficie, por el contrario, disminuye. La estrella sale de la secuencia principal y se convierte en una gigante roja.
La masa del núcleo de helio aumenta gradualmente y comienza a encogerse por su propio peso. La etapa de gigante roja termina mucho más rápido que la anterior. El camino que seguirá la evolución depende de la masa inicial del objeto. Las estrellas de baja masa en la etapa de gigante roja comienzan a hincharse. Como resultado de este proceso, el objeto arroja sus caparazones. Se forman una nebulosa planetaria y el núcleo desnudo de una estrella. En tal núcleo, todas las reacciones de fusión se completan. Se llama enana blanca de helio. Las gigantes rojas más masivas (hasta cierto límite) evolucionan hacia enanas blancas de carbono. Tienen elementos más pesados que el helio en sus núcleos.
Características
Las enanas blancas son cuerpos, en masa, por regla general, muy cerca del Sol. Al mismo tiempo, su tamaño corresponde a la tierra. La colosal densidad de estos cuerpos cósmicos y los procesos que tienen lugar en sus profundidades son inexplicables desde el punto de vista de la física clásica. Los secretos de las estrellas fueron revelados por la mecánica cuántica.
La sustancia de las enanas blancas es un plasma nuclear de electrones. Es casi imposible diseñarlo incluso en un laboratorio. Por lo tanto, muchas características de tales objetos siguen siendo incomprensibles.
Incluso si estudias las estrellas durante toda la noche, no podrás detectar al menos una enana blanca sin equipo especial. Su luminosidad es mucho menor que la del sol. Según los científicos, las enanas blancas constituyen aproximadamente del 3 al 10 % de todos los objetos de la galaxia. Sin embargo, hasta la fecha, solo se han encontrado aquellos que se encuentran a no más de 200-300 parsecs de la Tierra.
Las enanas blancas siguen evolucionando. Inmediatamente después de la formación, tienen una temperatura superficial alta, pero se enfrían rápidamente. Unas pocas decenas de miles de millones de años después de la formación, según la teoría, la enana blanca se convierte en una enana negra, un cuerpo que no emite luz visible.
Las estrellas blancas, rojas o azules para el observador difieren principalmente en el color. El astrónomo mira más profundo. Para él, el color dice mucho sobre la temperatura, el tamaño y la masa del objeto. Una estrella azul o azul brillante es una bola caliente gigante, muy por delante del Sol en todos los aspectos. Las luminarias blancas, cuyos ejemplos se describen en el artículo, son algo más pequeñas. Los números de estrellas en varios catálogos también dicen mucho a los profesionales, pero no todos. Una gran cantidad de información sobre la vida de los objetos espaciales distantes aún no se ha explicado o aún no se ha descubierto.
