Die Charakterisierung von Himmelskörpern kann sehr verwirrend sein. Nur Sterne haben scheinbare, absolute Helligkeit, Leuchtkraft und andere Parameter. Wir werden versuchen, mit letzterem umzugehen. Welche Leuchtkraft haben Sterne? Hat es etwas mit ihrer Sichtbarkeit am Nachthimmel zu tun? Wie groß ist die Leuchtkraft der Sonne?
Natur der Sterne
Sterne sind sehr massive kosmische Körper, die Licht aussenden. Sie entstehen aus Gasen und Stäuben infolge der Gravitationskompression. Im Inneren der Sterne befindet sich ein dichter Kern, in dem Kernreaktionen stattfinden. Sie bringen die Sterne zum Leuchten. Die Hauptmerkmale der Leuchten sind Spektrum, Größe, Brillanz, Leuchtkraft, innere Struktur. All diese Parameter hängen von der Masse eines bestimmten Sterns und seiner chemischen Zusammensetzung ab.
Die wichtigsten "Konstrukteure" dieser Himmelskörper sind Helium und Wasserstoff. In relativ geringer Menge können Kohlenstoff, Sauerstoff und Metalle (Mangan, Silizium, Eisen) enth alten sein. Junge Sterne haben die größte Menge an Wasserstoff und Helium, mit der Zeit nehmen ihre Anteile ab und weichen anderen Elementen.
WoIn den inneren Regionen des Sterns ist die Umgebung sehr "heiß". Die Temperatur in ihnen erreicht mehrere Millionen Kelvin. Es gibt kontinuierliche Reaktionen, bei denen Wasserstoff in Helium umgewandelt wird. An der Oberfläche ist die Temperatur viel niedriger und erreicht nur wenige tausend Kelvin.
Wie stark leuchten Sterne?
Fusionsreaktionen in Sternen werden von Energiefreisetzungen begleitet. Leuchtkraft wird auch als physikalische Größe bezeichnet, die genau widerspiegelt, wie viel Energie ein Himmelskörper in einer bestimmten Zeit produziert.
Es wird oft mit anderen Parametern verwechselt, wie zum Beispiel der Helligkeit der Sterne am Nachthimmel. Die Helligkeit oder der scheinbare Wert ist jedoch eine ungefähre Eigenschaft, die in keiner Weise gemessen wird. Sie hängt weitgehend mit der Entfernung der Leuchte von der Erde zusammen und beschreibt nur, wie gut der Stern am Himmel sichtbar ist. Je kleiner die Zahl dieses Werts ist, desto größer ist seine scheinbare Helligkeit.
Im Gegensatz dazu ist die Leuchtkraft von Sternen ein objektiver Parameter. Es kommt nicht darauf an, wo sich der Beobachter befindet. Dies ist eine Eigenschaft eines Sterns, die seine Energiekraft bestimmt. Sie kann sich in verschiedenen Perioden der Evolution eines Himmelskörpers ändern.
Ungefähr zur Leuchtkraft, aber nicht identisch, ist die absolute Helligkeit. Sie bezeichnet die Helligkeit des Sterns, die für einen Beobachter in einer Entfernung von 10 Parsec oder 32,62 Lichtjahren sichtbar ist. Es wird häufig verwendet, um die Leuchtkraft von Sternen zu berechnen.
Bestimmung der Leuchtkraft
Die Energiemenge, die ein Himmelskörper abgibt, wird in Watt (W), Joule pro Sekunde, angegeben(J/s) oder in Erg pro Sekunde (erg/s). Es gibt mehrere Möglichkeiten, den erforderlichen Parameter zu finden.
Er lässt sich leicht mit der Formel L=0, 4(Ma -M) berechnen, wenn man den absoluten Wert des gesuchten Sterns kennt. Der lateinische Buchstabe L steht also für Leuchtkraft, der Buchstabe M ist die absolute Helligkeit und Ma ist die absolute Helligkeit der Sonne (4,83 Ma).
Ein anderer Weg beinh altet mehr Wissen über die Koryphäe. Kennt man den Radius (R) und die Temperatur (Tef ) seiner Oberfläche, so lässt sich die Leuchtkraft nach der Formel L=4pR bestimmen 2sT4ef. Das lateinische s bedeutet in diesem Fall eine stabile physikalische Größe – die Stefan-Boltzmann-Konstante.
Die Leuchtkraft unserer Sonne beträgt 3.839 x 1026 Watt. Der Einfachheit und Klarheit halber vergleichen Wissenschaftler normalerweise die Leuchtkraft eines kosmischen Körpers mit diesem Wert. Es gibt also Objekte, die tausend- oder millionenfach schwächer oder mächtiger sind als die Sonne.
Sternenhelligkeitsklassen
Um Sterne miteinander zu vergleichen, verwenden Astrophysiker verschiedene Klassifikationen. Sie sind nach Spektren, Größen, Temperaturen usw. unterteilt. Für ein vollständigeres Bild werden jedoch meistens mehrere Merkmale gleichzeitig verwendet.
Es gibt eine zentrale Harvard-Klassifikation, die auf den von den Koryphäen emittierten Spektren basiert. Es verwendet lateinische Buchstaben, von denen jeder einer bestimmten Strahlungsfarbe entspricht (O-Blau, B - Weiß-Blau, A - Weiß usw.).
Sterne des gleichen Spektrums können unterschiedlich seinHelligkeit. Daher haben Wissenschaftler die Yerk-Klassifikation entwickelt, die auch diesen Parameter berücksichtigt. Sie trennt sie nach Leuchtkraft, basierend auf ihrer absoluten Größe. Dabei werden jedem Sterntyp nicht nur die Buchstaben des Spektrums, sondern auch die für die Leuchtkraft verantwortlichen Zahlen zugeordnet. Also zuordnen:
- Hypergianten (0);
- hellste Überriesen (Ia+);
- helle Überriesen (Ia);
- normale Überriesen (Ib);
- helle Riesen (II);
- normale Riesen (III);
- Unterriesen (IV);
- Zwerge der Hauptreihe (V);
- Unterzwerge (VI);
- Weiße Zwerge (VII);
Je größer die Helligkeit, desto kleiner der Wert des Absolutwertes. Bei Riesen und Überriesen wird es mit einem Minuszeichen angezeigt.
Die Beziehung zwischen Absolutwert, Temperatur, Spektrum, Leuchtkraft von Sternen zeigt das Hertzsprung-Russell-Diagramm. Es wurde 1910 angenommen. Das Diagramm kombiniert die Klassifikationen von Harvard und York und ermöglicht es Ihnen, die Koryphäen ganzheitlicher zu betrachten und einzuordnen.
Unterschied in der Leuchtkraft
Die Parameter der Sterne sind stark miteinander verbunden. Die Leuchtkraft wird durch die Temperatur des Sterns und seine Masse beeinflusst. Und sie hängen weitgehend von der chemischen Zusammensetzung des Sterns ab. Die Masse eines Sterns wird umso größer, je weniger schwere Elemente er enthält (schwerer als Wasserstoff und Helium).
Hypergiants und verschiedene Überriesen haben die größten Massen. Sie sind die mächtigsten und hellsten Sterne im Universum, aber gleichzeitig auch die seltensten. Zwerge hingegen haben eine kleine Masse undLeuchtkraft, machen aber etwa 90 % aller Sterne aus.
Der derzeit massereichste bekannte Stern ist der blaue Hyperriese R136a1. Seine Leuchtkraft übertrifft die der Sonne um das 8,7-Millionenfache. Ein veränderlicher Stern im Sternbild Cygnus (P Cygnus) übertrifft die Leuchtkraft der Sonne um das 630.000-fache, und S Doradus übertrifft diesen Parameter um das 500.000-fache. Einer der kleinsten bekannten Sterne, 2MASS J0523-1403, hat eine Leuchtkraft von 0,00126 der Sonne.
