Akú farbu majú hviezdy

Farby hviezd. Hviezdy prichádzajú v rôznych farbách. Arcturus má žlto-oranžový odtieň, Rigel je bielo-modrý, Antares je jasne červený. Dominantná farba v spektre hviezdy závisí od jej povrchovej teploty. Plynový obal hviezdy sa správa takmer ako ideálny žiarič (absolútne čierne teleso) a úplne podlieha klasickým zákonom žiarenia M. Plancka (1858–1947), J. Stefana (1835–1893) a V. Wiena ( 1864–1928), ktoré súvisia s telesnou teplotou a povahou jej žiarenia. Planckov zákon popisuje rozloženie energie v spektre telesa. Upozorňuje, že so zvyšujúcou sa teplotou sa zvyšuje celkový tok žiarenia a maximum v spektre sa posúva smerom ku kratším vlnám. Vlnová dĺžka (v centimetroch), pri ktorej dochádza k maximálnemu žiareniu, je určená Wienovým zákonom: l max = 0,29/ T. Práve tento zákon vysvetľuje červenú farbu Antares ( T= 3500 K) a modrastá farba Rigel ( T= 18 000 K). Stefanov zákon udáva celkový tok žiarenia na všetkých vlnových dĺžkach (vo wattoch na meter štvorcový): E = 5,67" 10 –8 T 4 .

Spektrá hviezd.Štúdium hviezdnych spektier je základom modernej astrofyziky. Zo spektra je možné určiť chemické zloženie, teplotu, tlak a rýchlosť plynu v atmosfére hviezdy. Dopplerov posun čiar sa používa na meranie rýchlosti pohybu samotnej hviezdy, napríklad po obežnej dráhe v binárnom systéme.

Absorpčné čiary sú viditeľné v spektrách väčšiny hviezd, t.j. úzke zlomy v spojitej distribúcii žiarenia. Nazývajú sa aj Fraunhoferove alebo absorpčné línie. Vznikajú v spektre, pretože žiarenie z horúcich spodných vrstiev atmosféry hviezdy, prechádzajúce cez chladnejšie horné vrstvy, je absorbované pri určitých vlnových dĺžkach charakteristických pre určité atómy a molekuly.

Absorpčné spektrá hviezd sa veľmi líšia; Intenzita čiar akéhokoľvek chemického prvku však nie vždy odráža jeho skutočné množstvo v hviezdnej atmosfére: v oveľa väčšej miere závisí tvar spektra od teploty povrchu hviezdy. Napríklad atómy železa sa nachádzajú v atmosfére väčšiny hviezd. V spektrách horúcich hviezd však chýbajú čiary neutrálneho železa, pretože všetky atómy železa sú tam ionizované. Vodík je hlavnou zložkou všetkých hviezd. Optické čiary vodíka však nie sú viditeľné v spektrách chladných hviezd, kde nie je dostatočne excitovaný, a v spektrách veľmi horúcich hviezd, kde je úplne ionizovaný. Ale v spektrách stredne horúcich hviezd s povrchovou teplotou cca. 10 000 K najsilnejšie absorpčné čiary sú čiary Balmerovho radu vodíka, vznikajúce pri prechodoch atómov z druhej energetickej hladiny.

Tlak plynu v atmosfére hviezdy má tiež určitý vplyv na spektrum. Pri rovnakej teplote sú čiary ionizovaných atómov silnejšie v nízkotlakových atmosférach, pretože tam tieto atómy menej pravdepodobne zachytávajú elektróny, a preto žijú dlhšie. Atmosférický tlak úzko súvisí s veľkosťou a hmotnosťou, a teda aj so svietivosťou hviezdy danej spektrálnej triedy. Po stanovení tlaku zo spektra je možné vypočítať svietivosť hviezdy a porovnaním s viditeľným jasom určiť „modul vzdialenosti“ ( M- m) a lineárna vzdialenosť k hviezde. Táto veľmi užitočná metóda sa nazýva metóda spektrálnej paralaxy.

Farebný indikátor. Spektrum hviezdy a jej teplota úzko súvisia s farebným indexom, t.j. s pomerom jasov hviezd v žltom a modrom spektrálnom rozsahu. Planckov zákon, ktorý popisuje rozloženie energie v spektre, dáva výraz pre farebný index: C.I. = 7200/ T– 0,64. Studené hviezdy majú vyšší farebný index ako horúce hviezdy, t.j. chladné hviezdy sú v žltom svetle relatívne jasnejšie ako v modrom. Horúce (modré) hviezdy vyzerajú jasnejšie na bežných fotografických platniach, zatiaľ čo studené hviezdy sa javia jasnejšie pre oko a špeciálne fotografické emulzie, ktoré sú citlivé na žlté lúče.

Spektrálna klasifikácia. Všetku rozmanitosť hviezdnych spektier je možné vložiť do logického systému. Harvardská spektrálna klasifikácia bola prvýkrát predstavená v r Katalóg hviezdnych spektier Henryho Drapera, pripravený pod vedením E. Pickeringa (1846–1919). Najprv boli spektrá usporiadané podľa intenzity čiar a označené písmenami v abecednom poradí. Ale neskôr vyvinutá fyzikálna teória spektier umožnila ich usporiadanie v teplotnom slede. Písmenové označenie spektier sa nezmenilo a poradie hlavných spektrálnych tried od horúcich po studené hviezdy teraz vyzerá takto: O B A F G K M. Ďalšie triedy R, N a S označujú spektrá podobné ako K a M, ale s odlišné chemické zloženie. Medzi každé dve triedy sú zavedené podtriedy označené číslami od 0 do 9. Napríklad spektrum typu A5 je v polovici medzi A0 a F0. Prídavné písmená niekedy označujú znaky hviezd: „d“ – trpaslík, „D“ – biely trpaslík, „p“ – zvláštne (nezvyčajné) spektrum.

Najpresnejšiu spektrálnu klasifikáciu predstavuje systém MK vytvorený W. Morganom a F. Keenanom na Yerkesovom observatóriu. Ide o dvojrozmerný systém, v ktorom sú spektrá usporiadané tak podľa teploty, ako aj podľa svietivosti hviezd. Jeho kontinuita s jednorozmernou Harvardskou klasifikáciou spočíva v tom, že postupnosť teplôt je vyjadrená rovnakými písmenami a číslami (A3, K5, G2 atď.). Okrem toho sa však zavádzajú triedy svietivosti označené rímskymi číslicami: Ia, Ib, II, III, IV, V a VI, ktoré označujú jasných supergiantov, supergiantov, jasných obrov, normálnych obrov, podobrov, trpaslíkov (hviezdy hlavnej postupnosti) a podtrpaslíkov. . Napríklad označenie G2 V označuje hviezdu slnečného typu, zatiaľ čo označenie G2 III naznačuje, že ide o bežného obra s teplotou podobnou Slnku.

HARVARDSKÁ SPEKTRÁLNA KLASIFIKÁCIA

Spektrálna trieda

Efektívna teplota, K

Farba

26000–35000

Modrá

12000–25000

Bielo-modré

8000–11000

biely

6200–7900

Žlto-biely

5000–6100

žltá

3500–4900

Oranžová

2600–3400

Červená

Hviezdy, ktoré pozorujeme, sa líšia farbou aj jasom. Jas hviezdy závisí od jej hmotnosti aj od vzdialenosti. A farba žiary závisí od teploty na jej povrchu. Najchladnejšie hviezdy sú červené. A tie najhorúcejšie majú modrastý odtieň. Biele a modré hviezdy sú najhorúcejšie, ich teplota je vyššia ako teplota Slnka. Naša hviezda, Slnko, patrí do triedy žltých hviezd.

Koľko hviezd je na oblohe?
Je takmer nemožné vypočítať čo i len približne počet hviezd v nám známej časti vesmíru. Vedci môžu len povedať, že v našej Galaxii, ktorá sa nazýva Mliečna dráha, môže byť asi 150 miliárd hviezd. Ale existujú aj iné galaxie! Ľudia však oveľa presnejšie poznajú počet hviezd, ktoré je možné vidieť z povrchu Zeme voľným okom. Takýchto hviezd je asi 4,5 tisíc.

Ako sa rodia hviezdy?
Ak sa rozsvietia hviezdy, znamená to, že to niekto potrebuje? V nekonečnom priestore sú vždy molekuly najjednoduchšej látky vo vesmíre - vodíka. Niekde je vodíka menej, niekde viac. Vplyvom vzájomných príťažlivých síl sa molekuly vodíka navzájom priťahujú. Tieto procesy príťažlivosti môžu trvať veľmi dlho - milióny a dokonca miliardy rokov. Ale skôr či neskôr sa molekuly vodíka pritiahnu tak blízko k sebe, že sa vytvorí oblak plynu. S ďalšou príťažlivosťou začne teplota v strede takéhoto oblaku stúpať. Uplynú ďalšie milióny rokov a teplota v oblaku plynu môže stúpnuť natoľko, že sa spustí termonukleárna fúzna reakcia – vodík sa začne meniť na hélium a na oblohe sa objaví nová hviezda. Každá hviezda je horúca guľa plynu.

Životnosť hviezd sa výrazne líši. Vedci zistili, že čím väčšia je hmotnosť novonarodenej hviezdy, tým kratšia je jej životnosť. Životnosť hviezdy sa môže pohybovať od stoviek miliónov rokov až po miliardy rokov.

Svetelný rok
Svetelný rok je vzdialenosť, ktorú za rok prejde lúč svetla, ktorý sa pohybuje rýchlosťou 300 tisíc kilometrov za sekundu. A za rok je 31 536 000 sekúnd! Takže od najbližšej hviezdy k nám, nazývanej Proxima Centauri, putuje lúč svetla viac ako štyri roky (4,22 svetelných rokov)! Táto hviezda je od nás 270-tisíckrát ďalej ako Slnko. A zvyšok hviezd je oveľa ďalej - desiatky, stovky, tisíce a dokonca milióny svetelných rokov od nás. To je dôvod, prečo sa nám hviezdy zdajú také malé. A aj v najvýkonnejšom ďalekohľade sú na rozdiel od planét vždy viditeľné ako bodky.

Čo je to „konštelácia“?
Od staroveku sa ľudia pozerali na hviezdy a videli v nich bizarné postavy, ktoré tvoria skupiny jasných hviezd, obrazy zvierat a mýtických hrdinov. Takéto postavy na oblohe sa začali nazývať súhvezdiami. A hoci na oblohe sú hviezdy zahrnuté ľuďmi v tejto alebo tej konštelácii vizuálne blízko seba, vo vesmíre môžu byť tieto hviezdy umiestnené v značnej vzdialenosti od seba. Najznámejšie súhvezdia sú Veľká a Malá medvedica. Faktom je, že súhvezdie Malá medvedica zahŕňa polárnu hviezdu, na ktorú ukazuje severný pól našej planéty Zem. A vediac, ako nájsť Polárku na oblohe, bude každý cestovateľ a navigátor schopný určiť, kde je sever, a navigovať sa v tejto oblasti.


supernovy
Niektoré hviezdy na konci svojho života zrazu začnú žiariť tisíckrát a miliónkrát jasnejšie ako zvyčajne a vyvrhnú obrovské masy hmoty do okolitého priestoru. Bežne sa hovorí, že dôjde k výbuchu supernovy. Žiara supernovy postupne slabne a nakoniec na mieste takejto hviezdy zostane len svietiaci oblak. Podobný výbuch supernovy pozorovali starovekí astronómovia na Blízkom a Ďalekom východe 4. júla 1054. Rozpad tejto supernovy trval 21 mesiacov. Teraz sa na mieste tejto hviezdy nachádza Krabia hmlovina, ktorú poznajú mnohí milovníci astronómie.

Aby sme zhrnuli túto časť, poznamenávame

V. Typy hviezd

Základná spektrálna klasifikácia hviezd:

Hnedí trpaslíci

Hnedí trpaslíci sú typom hviezdy, v ktorej jadrové reakcie nikdy nedokážu kompenzovať energiu stratenú žiarením. Po dlhú dobu boli hnedí trpaslíci hypotetickými objektmi. Ich existencia bola predpovedaná v polovici 20. storočia na základe predstáv o procesoch prebiehajúcich pri vzniku hviezd. V roku 2004 bol však prvýkrát objavený hnedý trpaslík. K dnešnému dňu bolo objavených pomerne veľa hviezd tohto typu. Ich spektrálna trieda je M - T. Teoreticky sa rozlišuje iná trieda - označená ako Y.

Bieli trpaslíci

Čoskoro po vzplanutí hélia sa uhlík a kyslík „vznietia“; každá z týchto udalostí spôsobuje silnú reštrukturalizáciu hviezdy a jej rýchly pohyb pozdĺž Hertzsprung-Russellovho diagramu. Veľkosť atmosféry hviezdy sa ešte zväčší a začne intenzívne strácať plyn vo forme rozptylových prúdov hviezdneho vetra. Osud centrálnej časti hviezdy úplne závisí od jej počiatočnej hmotnosti: jadro hviezdy môže ukončiť svoj vývoj ako biely trpaslík (hviezdy s nízkou hmotnosťou), ak jeho hmotnosť v neskorších štádiách vývoja prekročí hranicu Chandrasekhar - ako neutrónová hviezda (pulzar), ak hmotnosť prekročí Oppenheimerov-Volkovov limit je ako čierna diera. V posledných dvoch prípadoch dokončenie vývoja hviezd sprevádzajú katastrofické udalosti – výbuchy supernov.
Prevažná väčšina hviezd vrátane Slnka končí svoj vývoj kontrakciou, až kým tlak degenerovaných elektrónov nevyrovná gravitáciu. V tomto stave, keď sa veľkosť hviezdy stokrát zmenší a hustota je miliónkrát vyššia ako hustota vody, sa hviezda nazýva biely trpaslík. Je zbavený zdrojov energie a postupným ochladzovaním sa stáva temným a neviditeľným.

Červení obri

Červení obri a superobri sú hviezdy s dosť nízkou efektívnou teplotou (3000 - 5000 K), ale s obrovskou svietivosťou. Typická absolútna magnitúda takýchto objektov je 3m-0m (trieda svietivosti I a III). Ich spektrum je charakterizované prítomnosťou molekulárnych absorpčných pásov a maximálna emisia sa vyskytuje v infračervenej oblasti.

Premenlivé hviezdy

Premenná hviezda je hviezda, ktorej jasnosť sa za celú svoju históriu pozorovania zmenila aspoň raz. Existuje mnoho dôvodov pre variabilitu a možno ich spájať nielen s vnútornými procesmi: ak je hviezda dvojitá a zorná línia leží alebo je v miernom uhle k zornému poľu, potom jedna hviezda prechádzajúca diskom hviezda, zatmí ju a jasnosť sa môže tiež zmeniť, ak svetlo z hviezdy bude prechádzať cez silné gravitačné pole. Vo väčšine prípadov je však variabilita spojená s nestabilnými vnútornými procesmi. Najnovšia verzia všeobecného katalógu premenných hviezd má nasledujúce rozdelenie:
Eruptívne premenné hviezdy- sú to hviezdy, ktoré menia svoju jasnosť v dôsledku prudkých procesov a erupcií vo svojich chromosférach a korónach. K zmene svietivosti zvyčajne dochádza v dôsledku zmien v obale alebo straty hmoty vo forme hviezdneho vetra s premenlivou intenzitou a/alebo interakcie s medzihviezdnym prostredím.
Pulzujúce premenné hviezdy sú hviezdy, ktoré vykazujú periodickú expanziu a kontrakciu svojich povrchových vrstiev. Pulzácie môžu byť radiálne alebo neradiálne. Radiálne pulzácie hviezdy zanechávajú jej sférický tvar, zatiaľ čo neradiálne pulzácie spôsobujú, že sa tvar hviezdy odchyľuje od sférického a susedné zóny hviezdy môžu byť v opačných fázach.
Rotujúce premenné hviezdy- sú to hviezdy, ktorých rozloženie jasu po povrchu je nerovnomerné a/alebo majú neelipsoidný tvar, v dôsledku čoho pri rotácii hviezd pozorovateľ zaznamenáva ich premenlivosť. Nehomogenity v jasnosti povrchu môžu byť spôsobené škvrnami alebo teplotou alebo chemickými nepravidelnosťami spôsobenými magnetickými poľami, ktorých osi nie sú zarovnané s osou rotácie hviezdy.
Kataklyzmické (výbušné a novu podobné) premenné hviezdy. Premenlivosť týchto hviezd je spôsobená výbuchmi, ktoré vznikajú výbušnými procesmi v ich povrchových vrstvách (novy) alebo hlboko v ich hĺbkach (supernovy).
Zákrytové binárne sústavy.
Optické variabilné binárne systémy s emisiou tvrdého röntgenového žiarenia
Nové typy premenných- typy premenlivosti objavené pri vydávaní katalógu, a teda nezaradené do už publikovaných tried.

Nový

Nova je typom kataklizmickej premennej. Ich jasnosť sa nemení tak prudko ako u supernov (hoci amplitúda môže byť 9 m): niekoľko dní pred maximom je hviezda len o 2 m slabšia. Počet takýchto dní určuje, do ktorej triedy nov hviezda patrí:
Veľmi rýchlo, ak je tento čas (označený ako t2) kratší ako 10 dní.
Rýchlo - 11 Veľmi pomaly: 151 Extrémne pomalý, roky sa drží blízko maxima.

Existuje závislosť maximálnej jasnosti novy od t2. Niekedy sa táto závislosť používa na určenie vzdialenosti k hviezde. Maximum vzplanutia sa v rôznych rozsahoch správa odlišne: keď vo viditeľnom rozsahu už dochádza k poklesu žiarenia, v ultrafialovom stále rastie. Ak je záblesk pozorovaný aj v infračervenej oblasti, potom sa maximum dosiahne až po odznení oslnenia v ultrafialovom žiarení. Bolometrická svietivosť počas vzplanutia teda zostáva nezmenená dosť dlho.

V našej Galaxii možno rozlíšiť dve skupiny nov: nové disky (v priemere sú jasnejšie a rýchlejšie) a nové vydutiny, ktoré sú o niečo pomalšie, a teda o niečo slabšie.

supernovy

Supernovy sú hviezdy, ktoré končia svoj vývoj v katastrofickom výbušnom procese. Termín „supernovy“ sa používal na opis hviezd, ktoré vzplanuli oveľa (rádovo) silnejšie ako takzvané „novy“. V skutočnosti ani jedna, ani druhá nie sú fyzicky nové, existujúce hviezdy vždy vzplanú. Ale v niekoľkých historických prípadoch vzplanuli tie hviezdy, ktoré boli predtým na oblohe prakticky alebo úplne neviditeľné, čo vytvorilo efekt vzhľadu novej hviezdy. Typ supernovy je určený prítomnosťou vodíkových čiar v spektre vzplanutia. Ak tam je, tak je to supernova typu II, ak nie, tak je to supernova typu I.

Hypernovy

Hypernova - kolaps mimoriadne ťažkej hviezdy po tom, čo v nej už nezostali žiadne zdroje na podporu termonukleárnych reakcií; inými slovami, je to veľmi veľká supernova. Od začiatku 90. rokov boli pozorované hviezdne výbuchy také silné, že sila výbuchu prekročila silu obyčajnej supernovy asi 100-krát a energia výbuchu presiahla 1046 joulov. Mnohé z týchto výbuchov navyše sprevádzali veľmi silné gama záblesky. Intenzívne štúdium oblohy našlo niekoľko argumentov v prospech existencie hypernov, no zatiaľ sú hypernovy hypotetickými objektmi. Dnes sa tento výraz používa na opis výbuchov hviezd s hmotnosťou od 100 do 150 alebo viac hmotností Slnka. Hypernovy by teoreticky mohli vážne ohroziť Zem kvôli silnému rádioaktívnemu vzplanutiu, no v súčasnosti sa v blízkosti Zeme nenachádzajú žiadne hviezdy, ktoré by mohli predstavovať takéto nebezpečenstvo. Podľa niektorých údajov došlo pred 440 miliónmi rokov k výbuchu hypernovy v blízkosti Zeme. Je pravdepodobné, že v dôsledku tohto výbuchu spadol na Zem krátkodobý izotop niklu 56Ni.

Neutrónové hviezdy

Vo hviezdach, ktoré sú hmotnejšie ako Slnko, tlak degenerovaných elektrónov nedokáže udržať stlačenie jadra a pokračuje, kým sa väčšina častíc nezmení na neutróny, zbalené tak tesne, že veľkosť hviezdy sa meria v kilometroch a jej hustota je 280 biliónov. násobok hustoty vody. Takýto objekt sa nazýva neutrónová hviezda; jeho rovnováha je udržiavaná tlakom degenerovanej neutrónovej hmoty.

akej farby sú hviezdy? a prečo?

  1. Hviezdy prichádzajú vo všetkých farbách dúhy. Pretože majú rôzne teploty a zloženie.



  2. http://www.pockocmoc.ru/color.php


  3. Hviezdy prichádzajú v rôznych farbách. Arcturus má žlto-oranžový odtieň, Rigel je bielo-modrý, Antares je jasne červený. Dominantná farba v spektre hviezdy závisí od jej povrchovej teploty. Plynový obal hviezdy sa správa takmer ako ideálny žiarič (absolútne čierne teleso) a úplne podlieha klasickým zákonom žiarenia M. Plancka (1858-1947), J. Stefana (1835-1893) a V. Wiena ( 1864-1928), ktorý spája teplotu tela a povahu jeho žiarenia. Planckov zákon popisuje rozloženie energie v spektre telesa. Upozorňuje, že so zvyšujúcou sa teplotou sa zvyšuje celkový tok žiarenia a maximum v spektre sa posúva smerom ku kratším vlnám. Vlnová dĺžka (v centimetroch), pri ktorej dochádza k maximu žiarenia, je určená Wienovým zákonom: lmax = 0,29/T. Práve tento zákon vysvetľuje červenú farbu Antaresu (T = 3500 K) a modrastú farbu Rigelu (T = 18000 K).

    HARVARDSKÁ SPEKTRÁLNA KLASIFIKÁCIA

    Spektrálna trieda Efektívna teplota, KColor
    O————————————————2600035000 ——————Modrá
    B ———————————————1200025000 ———-Bielo-modrá
    A ————————————————800011000 ———————Biela
    F ————————————————-62007900 ———-Žlto-biely
    G ————————————————50006100 ——————-Žltá
    K ————————————————-35004900 ————-Oranžová
    M ————————————————26003400 ——————Červená

  4. Naše slnko je svetložltá hviezda. Vo všeobecnosti majú hviezdy širokú škálu farieb a odtieňov. Rozdiely vo farbách hviezd sú spôsobené tým, že majú rozdielne teploty. A preto sa to deje. Svetlo, ako je známe, je vlnové žiarenie, ktorého vlnová dĺžka je veľmi krátka. Ak čo i len mierne zmeníme dĺžku tohto svetla, farba obrazu, ktorý vidíme, sa dramaticky zmení. Napríklad vlnová dĺžka červeného svetla je jeden a pol krát dlhšia ako vlnová dĺžka modrého svetla.

    Zhluk farebných hviezd

    Vedci sformulovali fyzikálne zákony, ktoré súvisia s farbou a teplotou. Čím je teleso teplejšie, tým väčšia je energia žiarenia z jeho povrchu a tým kratšia je dĺžka emitovaných vĺn. Ak teda teleso vyžaruje modré vlnové dĺžky, potom je teplejšie ako teleso vyžarujúce červenú.
    Atómy horúcich plynov vo hviezdach emitujú fotóny. Čím je plyn teplejší, tým je energia fotónov vyššia a ich vlnová dĺžka je kratšia. Preto najhorúcejšie nové hviezdy vyžarujú v modro-bielej oblasti. Keď hviezdy spotrebúvajú svoje jadrové palivo, ochladzujú sa. Preto staré chladnúce hviezdy vyžarujú v červenej oblasti spektra. Hviezdy stredného veku, ako je Slnko, vyžarujú v žltom rozsahu.
    Naše Slnko je relatívne blízko nás, a preto jasne vidíme jeho farbu. Iné hviezdy sú od nás tak ďaleko, že ani pomocou výkonných ďalekohľadov nevieme s istotou povedať, akú majú farbu. Na objasnenie tohto problému vedci používajú spektrograf, nástroj na identifikáciu spektrálneho zloženia svetla hviezd.

  5. Závisí to od teploty.Najhorúcejšie farby sú biela a modrá, najchladnejšie červené, ale aj tak majú teplotu vyššiu ako ktorýkoľvek roztavený kov.
  6. Je slnko biele?
  7. Vnímanie farby je čisto subjektívne, závisí od reakcie sietnice pozorovateľa.
  8. na oblohe? Viem, že existujú modré, žlté a biele. tu je naše Slnko - žltý trpaslík)))
  9. Hviezdy prichádzajú v rôznych farbách. Modré majú vyššiu teplotu ako červené a väčšiu energiu žiarenia z ich povrchu. Prichádzajú tiež v bielej, žltej a oranžovej farbe a takmer všetky sú vyrobené z vodíka.
  10. Hviezdy sú v rôznych farbách, takmer vo všetkých farbách dúhy (napríklad: naše Slnko je žlté, Rigel je bielo-modrý, Antares je červený atď.)

    Rozdiely vo farbách hviezd sú spôsobené tým, že majú rozdielne teploty. A preto sa to deje. Svetlo, ako je známe, je vlnové žiarenie, ktorého vlnová dĺžka je veľmi krátka. Ak čo i len mierne zmeníme dĺžku tohto svetla, farba obrazu, ktorý vidíme, sa dramaticky zmení. Napríklad vlnová dĺžka červeného svetla je jeden a pol krát dlhšia ako vlnová dĺžka modrého svetla.

    Ako viete, keď sa teplota zvýši, zahriaty kov najskôr začne žiariť červenou, potom žltou a nakoniec bielou. Hviezdy svietia podobným spôsobom. Červené sú najchladnejšie a biele (alebo dokonca modré!) sú najhorúcejšie. Novo vzplanutá hviezda bude mať farbu zodpovedajúcu energii uvoľnenej v jej jadre a intenzita tohto uvoľnenia zase závisí od hmotnosti hviezdy. V dôsledku toho sú všetky normálne hviezdy tým chladnejšie, čím sú takpovediac červené. „Ťažké“ hviezdy sú horúce a biele, zatiaľ čo „ľahké“ nehmotné hviezdy sú červené a relatívne chladné. Teploty najhorúcejších a najchladnejších hviezd sme už vymenovali (pozri vyššie). Teraz vieme, že najvyššie teploty zodpovedajú modrým hviezdam, najnižšie červené. Ujasnime si, že v tomto odseku sme hovorili o teplotách viditeľných povrchov hviezd, pretože v strede hviezd (v ich jadrách) je teplota oveľa vyššia, no najvyššia je aj u masívnych modrých hviezd.

    Spektrum hviezdy a jej teplota úzko súvisia s farebným indexom, t. j. s pomerom jasnosti hviezdy v žltej a modrej oblasti spektra. Planckov zákon, ktorý popisuje rozloženie energie v spektre, dáva výraz pre farebný index: C.I. = 7200/T 0,64. Studené hviezdy majú vyšší farebný index ako horúce hviezdy, to znamená, že studené hviezdy sú relatívne jasnejšie v žltých lúčoch ako v modrých. Horúce (modré) hviezdy vyzerajú jasnejšie na bežných fotografických platniach, zatiaľ čo studené hviezdy sa javia jasnejšie pre oko a špeciálne fotografické emulzie, ktoré sú citlivé na žlté lúče.
    Vedci sformulovali fyzikálne zákony, ktoré súvisia s farbou a teplotou. Čím je teleso teplejšie, tým väčšia je energia žiarenia z jeho povrchu a tým kratšia je dĺžka emitovaných vĺn. Ak teda teleso vyžaruje modré vlnové dĺžky, potom je teplejšie ako teleso vyžarujúce červenú.
    Atómy horúcich plynov vo hviezdach emitujú fotóny. Čím je plyn teplejší, tým je energia fotónov vyššia a ich vlnová dĺžka je kratšia. Preto najhorúcejšie nové hviezdy vyžarujú v modro-bielej oblasti. Keď hviezdy spotrebúvajú svoje jadrové palivo, ochladzujú sa. Preto staré chladnúce hviezdy vyžarujú v červenej oblasti spektra. Hviezdy stredného veku, ako je Slnko, vyžarujú v žltom rozsahu.
    Naše Slnko je relatívne blízko nás, a preto jasne vidíme jeho farbu. Iné hviezdy sú od nás tak ďaleko, že ani pomocou výkonných ďalekohľadov nevieme s istotou povedať, akú majú farbu. Na objasnenie tohto problému vedci používajú spektrograf, nástroj na identifikáciu spektrálneho zloženia svetla hviezd.
    HARVARDSKÁ SPEKTRÁLNA KLASIFIKÁCIA udáva závislosť od teploty farby hviezdy, napr.: 35004900 - oranžová, 800011000 biela, 2600035000 modrá atď. http://www.pockocmoc.ru/color.php

    A ďalší dôležitý fakt: závislosť farby žiary hviezdy od jej hmotnosti.
    Hmotnejšie normálne hviezdy majú vyššie teploty povrchu a jadra. Rýchlejšie spaľujú svoje jadrové palivo – vodík, ktorý v podstate tvorí takmer všetky hviezdy. Ktorá z dvoch normálnych hviezd je hmotnejšia, sa dá posúdiť podľa jej farby: modré sú ťažšie ako biele, biele sú ťažšie ako žlté, žlté sú ťažšie ako oranžové, oranžové sú ťažšie ako červené.

Ak sa za jasnej noci pozriete pozorne, môžete na oblohe vidieť nespočetné množstvo farebných hviezd. Premýšľali ste niekedy nad tým, čo určuje odtieň ich blikania a aké farby nebeských telies existujú?

Farba hviezdy je určená jej povrchovou teplotou. Rozptýlenie svietidiel, ako sú drahé kamene, má nekonečne rozmanité odtiene, ako umelecká magická paleta. Čím je objekt teplejší, tým je energia žiarenia z jeho povrchu vyššia, čo znamená, že dĺžka emitovaných vĺn je kratšia.

Aj malý rozdiel vo vlnovej dĺžke zmení farbu vnímanú ľudským okom. Najdlhšie vlnové dĺžky majú červený odtieň, so zvyšujúcou sa teplotou sa mení na oranžovú, žltú, mení sa na bielu a následne na bielo-modrú.

Plynový plášť svietidiel slúži ako ideálny žiarič. Na základe farby hviezdy môžete vypočítať jej vek a povrchovú teplotu. Odtieň sa samozrejme neurčuje „okom“, ale pomocou špeciálneho prístroja - spektrografu.

Štúdium spektra hviezd je základom astrofyziky našej doby. Aké farby majú nebeské telesá, je najčastejšie jediná informácia, ktorú máme o nich k dispozícii.

Modré hviezdy

Modré hviezdy sú najviac veľké a horúce. Teplota ich vonkajších vrstiev je v priemere 10 000 Kelvinov a u jednotlivých hviezdnych obrov môže dosiahnuť 40 000.

V tomto rozsahu vyžarujú nové hviezdy, ktoré práve začínajú svoju „životnú púť“. Napríklad, Rigel, jedno z dvoch hlavných svietidiel súhvezdia Orion, modro-biele.

Žlté hviezdy

Stred nášho planetárneho systému je slnko- má povrchovú teplotu presahujúcu 6000 Kelvinov. Z vesmíru to a podobné svietidlá vyzerajú oslnivo biele, hoci zo Zeme vyzerajú skôr žlté. Zlaté hviezdy sú stredného veku.

Z ostatných nám známych svietidiel je to biela hviezda Sirius, hoci jeho farbu je dosť ťažké určiť okom. Deje sa tak preto, lebo zaberá nízku polohu nad horizontom a na ceste k nám je jeho žiarenie značne skreslené v dôsledku viacnásobného lomu. V stredných zemepisných šírkach je Sirius, často blikajúci, schopný demonštrovať celé farebné spektrum len za pol sekundy!

Červené hviezdy

Hviezdy s nízkymi teplotami majú tmavočervený odtieň., napríklad červených trpaslíkov, ktorých hmotnosť je menšia ako 7,5 % hmotnosti Slnka. Ich teplota je nižšia ako 3500 Kelvinov, a hoci ich žiara je bohatým leskom mnohých farieb a odtieňov, vidíme ju ako červenú.

Obrie hviezdy, ktorým došlo vodíkové palivo, sa tiež javia ako červené alebo dokonca hnedé. Vo všeobecnosti emisia starých a chladnúcich hviezd leží v tomto rozsahu spektra.

Druhá z hlavných hviezd súhvezdia Orion má výrazný červený odtieň, Betelgeuse, a kúsok vpravo a nad ním sa nachádza na mape oblohy Aldebaran, ktorý má oranžovú farbu.

Najstaršia červená hviezda, ktorá existuje - HE 1523-0901 zo súhvezdia Váh - obrie svietidlo druhej generácie, ktoré sa nachádza na okraji našej galaxie vo vzdialenosti 7500 svetelných rokov od Slnka. Jeho možný vek je asi 13,2 miliardy rokov, čo nie je oveľa menej ako odhadovaný vek vesmíru.

Karpov Dmitrij

Ide o výskumnú prácu študentky 1. ročníka Mestského vzdelávacieho zariadenia SOŠ č.25.

Účel štúdie: zistite, prečo sú hviezdy na oblohe v rôznych farbách.
Metódy a techniky: pozorovania, experiment, porovnávanie a rozbor výsledkov pozorovania, exkurzia do planetária, práca s rôznymi zdrojmi informácií.

Prijaté údaje: Hviezdy sú horúce plynové gule. Najbližšia hviezda k nám je Slnko. Všetky hviezdy sú rôznej farby. Farba hviezdy závisí od teploty na jej povrchu. Vďaka experimentu sa mi podarilo zistiť, že zohriaty kov začne pri zvyšovaní teploty najskôr žiariť na červeno, potom na žlto a nakoniec na bielo. To isté s hviezdami. Červené sú najchladnejšie a biele (alebo dokonca modré!) sú najhorúcejšie. Ťažké hviezdy sú horúce a biele, ľahké nehmotné hviezdy sú červené a relatívne chladné. Farba hviezdy môže byť tiež použitá na určenie jej veku. Najhorúcejšie sú mladé hviezdy. Svietia bielym a modrým svetlom. Staré chladné hviezdy vyžarujú červené svetlo. A hviezdy stredného veku žiaria žltým svetlom. Energia vyžarovaná hviezdami je taká obrovská, že ich môžeme vidieť na tie vzdialené vzdialenosti, v ktorých sú od nás vzdialené: desiatky, stovky, tisíce svetelných rokov!
Závery:
1. Hviezdy sú farebné. Farba hviezdy závisí od teploty na jej povrchu.

2. Podľa farby hviezdy môžeme určiť jej vek a hmotnosť.

3. Hviezdy môžeme vidieť vďaka obrovskej energii, ktorú vyžarujú.

Stiahnuť ▼:

Náhľad:

XIV mestská vedecko-praktická konferencia pre školákov

"Prvé kroky do vedy"

Prečo majú hviezdy rôzne farby?

G. Soči.

Vedúci: Marina Viktorovna Mukhina, učiteľka základnej školy

Mestský vzdelávací ústav stredná škola č.25

Soči

2014

ÚVOD

Hviezdy môžete obdivovať navždy, sú tajomné a príťažlivé. Od staroveku ľudia pripisovali týmto nebeským telesám veľký význam. Astronómovia od staroveku až po súčasnosť tvrdia, že umiestnenie hviezd na oblohe má osobitný vplyv na takmer všetky aspekty ľudského života. Počasie určujú hviezdy, robia sa horoskopy a predpovede a stratené lode nachádzajú cestu na otvorenom mori. Aké v skutočnosti sú, tieto žiarivé svietiace body?

Záhada hviezdnej oblohy je zaujímavá pre všetky deti bez výnimky. Vedci a astronómovia vykonali množstvo výskumov a odhalili mnohé tajomstvá. O hviezdach bolo napísaných veľa kníh, natočených veľa náučných filmov a napriek tomu mnohé deti nepoznajú všetky tajomstvá hviezdnej oblohy.

Pre mňa zostáva hviezdna obloha záhadou. Čím viac som sa pozeral na hviezdy, tým viac otázok som mal. Jedným z nich bolo: akej farby sú tieto trblietavé, očarujúce hviezdy.

Účel štúdie:Vysvetlite, prečo majú hviezdy na oblohe rôzne farby.

úlohy, ktoré som si stanovil: 1. hľadať odpoveď na otázku rozhovorom s dospelými, čítaním encyklopédií, kníh, INTERNETOVÝCH materiálov;

2. pozorovať hviezdy voľným okom a pomocou ďalekohľadu;

3. pomocou pokusu dokážte, že farba hviezdy závisí od jej teploty;

4. povedzte svojim spolužiakom o rozmanitosti hviezdneho sveta.

Predmet štúdia– nebeské telesá (hviezdy).

Predmet štúdia– hviezdne parametre.

Výskumné metódy:

  • Čítanie odbornej literatúry a sledovanie populárno-vedeckých programov;
  • Štúdium hviezdnej oblohy pomocou ďalekohľadu a špeciálneho softvéru;
  • Experiment na štúdium závislosti farby objektu od jeho teploty.

Výsledok Mojou úlohou je vzbudiť záujem o túto tému medzi mojimi spolužiakmi.

Kapitola 1. Čo sú hviezdy?

Často som sa pozeral na hviezdnu oblohu, pozostávajúcu z mnohých svietiacich bodov. Hviezdy sú viditeľné najmä v noci a za bezoblačného počasia. Vždy priťahovali moju pozornosť svojim zvláštnym, uhrančivým vyžarovaním. Astrológovia veria, že môžu ovplyvniť osud a budúcnosť človeka. Málokto však dokáže odpovedať na otázku, aké sú.

Po preštudovaní referenčnej literatúry sa mi podarilo zistiť, že hviezda je nebeské teleso, v ktorom dochádza k termonukleárnym reakciám, čo je masívna svietiaca guľa plynu.

Hviezdy sú najbežnejšie objekty vo vesmíre. Počet hviezd, ktoré existujú, je veľmi ťažké si predstaviť. Ukazuje sa, že len v našej galaxii je viac ako 200 miliárd hviezd a vo vesmíre je obrovské množstvo galaxií. Voľným okom je na oblohe viditeľných asi 6000 hviezd, 3000 na každej pologuli. Hviezdy sa nachádzajú v obrovských vzdialenostiach od Zeme.

Najznámejšia hviezda, ktorá je k nám najbližšie, je samozrejme Slnko. Preto sa nám zdá, že je v porovnaní s inými svietidlami veľmi veľký. Cez deň svojim svetlom zatieni všetky ostatné hviezdy, takže ich nevidíme. Ak sa Slnko nachádza vo vzdialenosti 150 miliónov kilometrov od Zeme, potom ďalšia hviezda, ktorá je najbližšie k ostatným, Kentaur, sa nachádza už 42 000 miliárd kilometrov od nás.

Ako sa objavilo Slnko? Po preštudovaní literatúry som si uvedomil, že rovnako ako iné hviezdy, aj Slnko vzniklo nahromadením kozmického plynu a prachu. Takáto hviezdokopa sa nazýva hmlovina. Plyn a prach boli stlačené do hustej hmoty, ktorá sa zohriala na teplotu 15 000 000 kelvinov. Táto teplota sa udržiava v strede Slnka.

Tak sa mi podarilo zistiť, že hviezdy sú plynové gule vo vesmíre. Ale prečo potom žiaria rôznymi farbami?

Kapitola 2. Teplota a farba hviezd

Najprv som sa rozhodol nájsť najjasnejšie hviezdy. Predpokladal som, že najjasnejšia hviezda je Slnko. Kvôli nedostatku špeciálnych prístrojov som určoval svietivosť hviezd voľným okom, potom pomocou svojho ďalekohľadu. Cez teleskop sú hviezdy viditeľné ako body rôzneho stupňa jasu bez akýchkoľvek detailov. Slnko je možné pozorovať iba pomocou špeciálnych filtrov. Ale nie všetky hviezdy je možné vidieť ani cez ďalekohľad a potom som sa obrátil na informačné zdroje.

Urobil som tieto závery: najjasnejšie hviezdy: 1. Obrovská hviezda R136a12 (oblasť tvorenia hviezd 30 Doradus); 2. Obrovská hviezda VY SMa (v súhvezdí Veľkého psa)3. Deneb (v súhvezdíα Labuť); 4. Rigel(v súhvezdí β Orion); 5. Betelgeuze (v súhvezdí α Orion). Môj otec mi pomohol určiť mená hviezd pomocou programu Star Rover pre iPhone. Súčasne prvé tri hviezdy majú modrastú žiaru, štvrtá má bielo-modrú žiaru a piata má červeno-oranžovú žiaru. Vedci objavili najjasnejšiu hviezdu pomocouHubbleov vesmírny teleskop agentúry NASA.

Počas môjho výskumu som si všimol, že jas hviezd závisí od ich farby. Ale prečo sú všetky hviezdy iné?

Pozrime sa na Slnko, hviezdu viditeľnú voľným okom. Od raného detstva ju zobrazujeme ako žltú, pretože táto hviezda je v skutočnosti žltá. Začal som študovať vlastnosti tejto hviezdy.Teplota na jeho povrchu je asi 6000 stupňov.O iných hviezdach som sa dozvedel v encyklopédiách a na INTERNETE. Ukázalo sa, že všetky hviezdy majú rôzne farby. Niektoré z nich sú biele, iné modré, iné oranžové. Existujú biele a červené hviezdy. Ukazuje sa, že farba hviezdy závisí od teploty na jej povrchu. Najhorúcejšie hviezdy sa nám javia ako biele a modré. Teplota na ich povrchu je od 10 do 100 000 stupňov. Priemerná teplota hviezdy je žltá alebo oranžová. Najchladnejšie hviezdy sú červené. Teplota na ich povrchu je asi 3000 stupňov. A tieto hviezdy sú mnohokrát horúcejšie ako plameň ohňa.

Moji rodičia a ja sme vykonali nasledujúci experiment: nahriali sme železnú pletaciu ihlu na plynovom horáku. Najprv bola pletacia ihlica sivá. Po zahriatí sa rozžiaril a sčervenal. Zvýšila sa jej teplota. Po ochladení sa lúč opäť stal sivým. Dospel som k záveru, že so zvyšujúcou sa teplotou sa mení farba hviezdy.Navyše s hviezdami nie je všetko rovnaké ako s ľuďmi. Ľudia sa zvyčajne červenajú, keď je im teplo, a modrajú, keď je im zima. Ale s hviezdami je to naopak: čím je hviezda teplejšia, tým je modrejšia a čím je hviezda chladnejšia, tým je modrejšia.

Ako viete, zahriaty kov začne s rastúcou teplotou najskôr žiariť na červeno, potom na žlto a nakoniec na bielo. To isté s hviezdami. Červené sú najchladnejšie a biele (alebo dokonca modré!) sú najhorúcejšie.

Kapitola 3. Hmotnosť hviezdy a jej farba. Hviezdny vek.

Keď som mal 6 rokov, išli sme s mamou do planetária v meste Omsk. Tam som sa dozvedel, že všetky hviezdy majú rôzne veľkosti. Niektoré sú veľké, iné malé, niektoré ťažšie, iné ľahšie. S pomocou dospelých som sa snažil zoradiť hviezdy, ktoré som študoval, od najľahších po najťažšie. A to som si všimol! Ukázalo sa, že modré sú ťažšie ako biele, biele sú ťažšie ako žlté, žlté sú ťažšie ako oranžové a oranžové sú ťažšie ako červené.

Farba hviezdy môže byť tiež použitá na určenie jej veku. Najhorúcejšie sú mladé hviezdy. Svietia bielym a modrým svetlom. Staré chladné hviezdy vyžarujú červené svetlo. A hviezdy stredného veku žiaria žltým svetlom.

Energia vyžarovaná hviezdami je taká obrovská, že ich môžeme vidieť na tie vzdialené vzdialenosti, v ktorých sú od nás vzdialené: desiatky, stovky, tisíce svetelných rokov!

Aby sme mohli vidieť hviezdu, jej svetlo musí prejsť cez vzduchové vrstvy zemskej atmosféry. Vibrujúce vrstvy vzduchu trochu lámu priamy prúd svetla a nám sa zdá, že hviezdy blikajú. V skutočnosti priame, nepretržité svetlo pochádza z hviezd.

Slnko nie je najväčšia hviezda, patrí k hviezdam nazývaným Žltí trpaslíci. Keď sa táto hviezda rozsvietila, bola vyrobená z vodíka. Ale pod vplyvom termonukleárnych reakcií sa táto látka začala meniť na hélium. Počas existencie tejto hviezdy (asi 5 miliárd rokov) spálila približne polovica vodíka. Slnko teda musí „žiť“ tak dlho, ako už existuje. Keď sa spáli takmer všetok vodík, táto hviezda sa zväčší a zmení sa na Červeného obra. To výrazne ovplyvní Zem. Naša planéta bude neznesiteľne horúca, oceány budú vrieť a život bude nemožný.

ZÁVER

V dôsledku môjho výskumu sme tak so spolužiakmi získali nové poznatky o tom, čo sú hviezdy, ako aj o tom, od čoho závisí teplota a farba hviezd.

BIBLIOGRAFICKÝ ZOZNAM.