Ambayo nyota zina joto la juu. Tofauti ya nyota kwa mifano ya rangi, nyota za rangi nyingi. Wanaastronomia wa kale walitilia maanani nini?




Wataalam waliweka mbele nadharia kadhaa za asili yao. Uwezekano mkubwa zaidi wa chini unasema kwamba nyota hizo za bluu zilikuwa mbili kwa muda mrefu sana, na walikuwa na mchakato wa kuunganisha. Wakati nyota 2 zinapounganishwa, nyota mpya inaonekana na mwangaza mkubwa zaidi, wingi, joto.

Mifano ya nyota za bluu:

  • Msururu wa Matanga;
  • Rigel;
  • Zeta Orion;
  • Twiga wa Alpha;
  • Zeta Sterns;
  • Tau Mbwa Mkubwa.

Nyota nyeupe - nyota nyeupe

Mwanasayansi mmoja aligundua nyota nyeupe iliyofifia sana, ambayo ilikuwa satelaiti ya Sirius na iliitwa Sirius B. Uso wa nyota hii ya kipekee una joto hadi 25,000 Kelvin, na radius yake ni ndogo.

Mifano ya nyota nyeupe:

  • Madhabahu katika kundinyota Tai;
  • Vega katika kundinyota Lyra;
  • Castor;
  • Sirius.

Nyota za njano - nyota za njano

Nyota kama hizo zina mwanga wa manjano, na misa yao iko ndani ya misa ya Jua - hii ni karibu 0.8-1.4. Uso wa nyota kama hizo kawaida huwashwa kwa joto la 4-6 elfu Kelvin. Nyota kama hiyo huishi kwa karibu miaka bilioni 10.

Mifano ya nyota za manjano:

  • Nyota HD 82943;
  • Toliman;
  • Dabih;
  • Hara;
  • Alhita.

Nyota nyekundu ni nyota nyekundu

Nyota nyekundu za kwanza ziligunduliwa mnamo 1868. Joto lao ni la chini kabisa, na tabaka za nje za majitu nyekundu zimejaa kaboni nyingi. Hapo awali, nyota kama hizo zilikuwa za madarasa mawili ya spectral - N na R, lakini sasa wanasayansi wameweza kuamua darasa lingine la jumla - C.


Kielezo cha rangi ya nyota

Kielezo cha rangi ( Kielezo cha Rangi) tabia ya wigo wa utoaji wa nyota; imeonyeshwa kama tofauti kati ya safu mbili za spectral. Ilianzishwa kwa mara ya kwanza mwanzoni mwa karne ya ishirini, wakati iligunduliwa kuwa mwangaza wa jamaa wa nyota kwenye sahani za picha hutofautiana na ule unaoonekana kwa macho (kwani jicho la mwanadamu ni nyeti zaidi kwa mionzi ya njano, na sahani ya picha ni nyeti zaidi bluu). Baridi - njano na nyekundu - nyota zinaonekana zaidi kwa jicho, na moto - nyeupe na bluu - ni mkali zaidi kwenye sahani ya picha. Kwa hiyo, rangi ya nyota inaonyesha joto lake.

Hapo awali, faharasa ya rangi iliamuliwa kama tofauti kati na ukubwa wa nyota wa kitu: CI = m ph -m vis. Kuanzishwa kwa photometric ya tricolor iliruhusu matumizi ya viashiria viwili vya rangi ya kujitegemea: (B-V) na (U-B). Kwa kuwa kichungi V ( kuona) iko karibu na upeo wa unyeti wa jicho, na chujio B ( bluu) - kwa anuwai ya sahani ya picha, basi maadili ya fahirisi za CI na (B-V) ni karibu sawa. Kiwango cha ukubwa kinawekwa ili (B-V) = 0 na (U-B) = 0 kwa nyota A0 na joto la uso la karibu 10,000 K. Nyota nyekundu zilizo na joto la chini la uso zina index ya rangi ya +1.0 m hadi +2.0 m, na kwa nyota za moto za bluu-nyeupe ni hasi hadi -0.3 m... Uendelezaji wa wigo umesababisha kuanzishwa kwa vichujio vipya vya kawaida (I, J, K, ...) na fahirisi zao za rangi zinazolingana.

Kwa nyota ambazo wigo haujapotoshwa, dhana hutumiwa rangi ya kawaida(au index ya kawaida ya rangi) Kwa kuwa, kama aina ya nyota ya nyota, inahusiana sana na joto lake, kutoka kwa sura ya wigo inawezekana kuamua rangi ya kawaida ya nyota, hata ikiwa rangi yake inayozingatiwa inapotoshwa na kunyonya kwa nyota. Tofauti kati ya rangi zilizozingatiwa na za kawaida huitwa rangi ya ziada (Rangi Ziada): kwa mfano, E B-V = (B-V) - (B-V) 0. Thamani yake inaonyesha tu kiwango

Uainishaji wa spectral wa nyota na utegemezi wa rangi kwenye joto lao la uso

Rangi ya nyota imedhamiriwa na tofauti kati ya ukubwa wake. Kwa makubaliano ya jumla, mizani hii huchaguliwa ili nyota nyeupe, kama vile Sirius, iwe na ukubwa sawa kwenye mizani zote mbili. Tofauti kati ya maadili ya picha na picha-ya kuona inaitwa faharisi ya rangi ya nyota fulani. Kwa nyota za bluu kama vile Rigel, nambari hii itakuwa mbaya, kwa kuwa nyota kama hizo kwenye sahani ya kawaida hutoa nyeusi zaidi kuliko kwenye mwanga wa njano-nyeti.

Kwa nyota nyekundu kama Betelgeuse, faharasa ya rangi hufikia + 2-3 magnitudes. Kipimo hiki cha rangi pia ni kipimo cha joto la uso wa nyota, na nyota za bluu zikiwa na joto zaidi kuliko nyekundu.

Kwa kuwa fahirisi za rangi zinaweza kupatikana kwa urahisi hata kwa nyota dhaifu sana, ni muhimu sana wakati wa kusoma usambazaji wa nyota angani.

Vifaa ni kati ya zana muhimu zaidi za kusoma nyota. Hata mtazamo wa haraka haraka kwenye mwonekano wa nyota unaonyesha kuwa zote hazifanani. Mistari ya Balmer ya hidrojeni katika spectra fulani ni nguvu, kwa baadhi ni dhaifu, kwa baadhi haipo kabisa.

Hivi karibuni ikawa wazi kuwa spectra ya nyota inaweza kugawanywa katika idadi ndogo ya madarasa, hatua kwa hatua kupita ndani ya kila mmoja. Inatumika sasa uainishaji wa spectral ilitengenezwa katika Chuo cha Harvard Observatory chini ya uongozi wa E. Pickering.

Mara ya kwanza, madarasa ya spectral yalionyeshwa na barua za Kilatini kwa utaratibu wa alfabeti, lakini katika mchakato wa kuboresha uainishaji, majina yafuatayo yalianzishwa kwa madarasa mfululizo: O, B, A, F, G, K, M. Kwa kuongeza, nyota chache zisizo za kawaida zinajumuishwa katika madarasa R, N na S, na watu binafsi ambao hawaingii katika uainishaji huu kabisa huteuliwa na ishara PEC (ya pekee).

Inashangaza kutambua kwamba mpangilio wa nyota kwa darasa pia ni mpangilio wa rangi.

  • Nyota za darasa B, ambazo ni pamoja na Rigel na nyota nyingine nyingi katika Orion, ni bluu;
  • madarasa O na A - nyeupe (Sirius, Deneb);
  • madarasa F na G - njano (Procyon, Capella);
  • madarasa K na M - machungwa na nyekundu (Arcturus, Aldebaran, Antares, Betelgeuse).

Kupanga spectra kwa utaratibu sawa, tunaona jinsi kiwango cha juu cha mionzi hubadilika kutoka kwa violet hadi mwisho nyekundu wa wigo. Hii inaonyesha kupungua kwa halijoto inapotoka darasa la O hadi darasa la M. Mahali pa nyota katika mlolongo hubainishwa zaidi na halijoto ya uso wake kuliko muundo wake wa kemikali. Inakubaliwa kwa ujumla kuwa utungaji wa kemikali ni sawa kwa idadi kubwa ya nyota, lakini joto tofauti na shinikizo kwenye uso husababisha tofauti kubwa katika spectra ya nyota.

Nyota za bluu za darasa la O ndio moto zaidi. Joto lao la uso hufikia 100,000 ° C. Mtazamo wao unaweza kutambuliwa kwa urahisi kwa uwepo wa baadhi ya mistari mkali ya tabia au kwa uenezi wa historia mbali katika eneo la ultraviolet.

Ikifuatiwa moja kwa moja nyota za darasa B za bluu, pia moto sana (joto la uso 25,000 ° C). Mtazamo wao una mistari ya heliamu na hidrojeni. Ya kwanza hudhoofisha, na ya mwisho huongezeka kwa mpito kwa darasa A.

V madarasa F na G(G-nyota ya kawaida ni Jua letu), mistari ya kalsiamu na metali nyingine, kama vile chuma na magnesiamu, inaimarika hatua kwa hatua.

V darasa la K mistari ya kalsiamu ni kali sana, bendi za molekuli pia zinaonekana.

Darasa la M inajumuisha nyota nyekundu na joto la uso chini ya 3000 ° C; bendi za oksidi ya titani zinaonekana kwenye mwonekano wao.

Madarasa ya R, N na S ni ya tawi sambamba la nyota za baridi, katika spectra ambayo vipengele vingine vya Masi vipo.

Kwa mjuzi, hata hivyo, kuna tofauti kubwa sana kati ya nyota za "baridi" na "moto" za darasa B. Katika mfumo sahihi wa uainishaji, kila darasa limegawanywa katika aina kadhaa zaidi. Nyota moto zaidi za daraja B ni za darasa ndogo BO, nyota zilizo na joto la wastani kwa darasa hili - k darasa ndogo B5, nyota baridi zaidi - kwa darasa ndogo B9... Nyota ziko moja kwa moja nyuma yao. darasa ndogo AO.

Kusoma wigo wa nyota kunageuka kuwa muhimu sana, kwani inafanya uwezekano wa kuainisha nyota kulingana na ukubwa wao kamili wa nyota. Kwa mfano, nyota ВЗ ni giant yenye ukubwa wa nyota kabisa takriban sawa na - 2.5. Inawezekana, hata hivyo, kwamba nyota itakuwa mara kumi mkali (ukubwa kabisa - 5.0) au mara kumi fainter (ukubwa kabisa 0.0), kwani haiwezekani kutoa makadirio sahihi zaidi kulingana na aina ya spectral pekee.

Wakati wa kuanzisha uainishaji wa spectra ya nyota, ni muhimu sana kujaribu kutenganisha majitu kutoka kwa vidogo ndani ya kila darasa la spectral, au, ambapo mgawanyiko huu haupo, kutenganisha kutoka kwa mlolongo wa kawaida wa nyota kubwa ambazo zina mwanga wa juu sana au wa chini sana. .

Watu wengi wanafikiri kwamba nyota zote angani ni nyeupe. (Isipokuwa Jua, ambalo, bila shaka, njano.) Kwa kushangaza, lakini kwa kweli kila kitu ni kinyume chake: yetu, na nyota zinakuja kwa rangi tofauti - bluu, nyeupe, njano njano, machungwa na hata nyekundu!

Swali lingine, Je, inawezekana kuona rangi ya nyota kwa macho? Nyota hafifu huonekana kuwa nyeupe kwa sababu tu ni dhaifu sana kuweza kusisimua koni kwenye retina - seli maalum za vipokezi zinazowajibika kwa uoni wa rangi. Vijiti nyeti kwa mwanga dhaifu havitofautishi rangi. Ndiyo maana katika giza paka wote ni kijivu na nyota zote ni nyeupe.

Vipi kuhusu nyota angavu?

Hebu tutazame kundinyota la Orion, au tuseme, katika nyota zake mbili angavu zaidi, Rigel na Betelgeuse. (Orion ni kundinyota la kati la anga la majira ya baridi kali. Huangaliwa nyakati za jioni kusini kuanzia mwishoni mwa Novemba hadi Machi.)

Nyota ya Betelgeuse inatofautiana na wengine katika kundinyota la Orion na rangi yake nyekundu. Picha: Bill Dickinson / APOD

Hata mtazamo wa haraka unatosha kutambua rangi nyekundu ya Betelgeuse na rangi ya samawati-nyeupe ya Rigel. Hili sio jambo linaloonekana - nyota zina rangi tofauti. Tofauti ya rangi imedhamiriwa tu na hali ya joto kwenye nyuso za nyota hizi. Nyota nyeupe ni moto zaidi kuliko za njano, na za njano, kwa upande wake, ni moto zaidi kuliko za machungwa. Nyota za moto zaidi ni samawati-nyeupe, na zile baridi zaidi ni nyekundu. Hivyo, Rigel ni moto zaidi kuliko Betelgeuse.

Rigel ni rangi gani kweli?

Wakati mwingine, hata hivyo, kila kitu sio wazi sana. Katika usiku wa baridi au wenye upepo, wakati hewa haina utulivu, unaweza kuona jambo la kushangaza - Rigel hubadilisha mwangaza wake haraka (kuiweka kwa urahisi, flickers) na shimmers katika rangi tofauti! Wakati mwingine inaonekana kuwa ni bluu, wakati mwingine ni nyeupe, na kisha kwa muda mfupi rangi nyekundu pia inapita! Inabadilika kuwa Rigel sio nyota ya hudhurungi-nyeupe hata kidogo - kwa ujumla haieleweki ni rangi gani!

Blue Rigel na Reflection Nebula Mchawi Mkuu. Picha: Michael Heffner / Flickr.com

Jukumu la jambo hili liko kabisa na angahewa ya Dunia. Chini juu ya upeo wa macho (na Rigel hainuki juu katika latitudo zetu) mara nyingi nyota humeta na kumeta katika rangi tofauti. Nuru yao husafiri kupitia unene mkubwa sana wa angahewa kabla ya kufikia macho yetu. Njiani, inakataa na kupotosha katika tabaka za hewa na joto tofauti na msongamano, na kuunda athari za kutetemeka na mabadiliko ya rangi ya haraka.

Mfano bora wa nyota ambayo inang'aa kwa rangi tofauti ni nyeupe. Sirius, ambayo iko angani karibu na Orion. Sirius ndiye nyota angavu zaidi katika anga ya usiku na kwa hivyo mabadiliko yake ya rangi na ya haraka yanaonekana zaidi kuliko yale ya nyota katika kitongoji.

Ingawa nyota huja katika rangi tofauti, nyeupe na nyekundu zinajulikana zaidi kwa jicho uchi. Kati ya nyota zote angavu, labda ni Vega pekee inayoonekana kuwa ya hudhurungi.

Vega inaonekana kama yakuti kupitia darubini. Picha: Fred Espanak

Rangi za nyota kupitia darubini na darubini

Vyombo vya macho - darubini, darubini, na upeo wa kuona - vitaonyesha palette angavu zaidi na pana ya rangi za nyota. Utaona nyota angavu za rangi ya machungwa na manjano, nyeupe samawati, njano nyeupe, dhahabu na hata nyota za kijani kibichi! Je, rangi hizi ni za kweli kiasi gani?

Mara nyingi wote ni wa kweli! Ukweli, hakuna nyota za kijani katika asili(kwa nini - swali tofauti), huu ni udanganyifu wa macho, ingawa ni mzuri sana! Uchunguzi wa nyota za kijani za kijani na hata za emerald inawezekana tu wakati kuna nyota ya njano au ya njano-machungwa karibu sana.

Darubini ya kiakisi ni sahihi zaidi katika uzazi wa rangi kuliko kinzani kwa sababu darubini za lenzi huteseka kwa kiasi fulani kutokana na mtengano wa kromatiki, na vioo vya kiakisi huakisi mwanga wa rangi zote kwa usawa.

Inavutia sana kutazama nyota za rangi nyingi, kwanza kwa jicho la uchi, na kisha kupitia darubini au darubini. (Unapotazama kupitia darubini, tumia ukuzaji wa chini kabisa.)

Jedwali hapa chini linaonyesha rangi kwa nyota 8 angavu zaidi. Mwangaza wa nyota hutolewa kwa ukubwa wa nyota. Herufi v ina maana kwamba mwangaza wa nyota ni wa kutofautiana - unaangaza, kutokana na sababu za kimwili, ama mkali au dimmer.

NyotaNyotaAngazaRangiMwonekano wa jioni
SiriusMbwa Mkubwa-1.44 Nyeupe, lakini mara nyingi hupiga na shimmers katika rangi tofauti kutokana na hali ya angaNovemba - Machi
VegaLyre0.03 BluuMwaka mzima
ChapelAuriga0.08 NjanoMwaka mzima
RigelOrion0.18 Bluu nyeupe, lakini mara nyingi flickers na shimmers katika rangi tofauti kutokana na hali ya angaNovemba - Aprili
ProcyonMbwa Mdogo0.4 NyeupeNovemba - Mei
AldebaranTaurus0.87 ChungwaOktoba - Aprili
PolluxMapacha1.16 Rangi ya chungwaNovemba - Juni
BetelgeuseOrion0.45vNyekundu ya machungwaNovemba - Aprili

Nyota za rangi katika anga ya Desemba

Kuna nyota kadhaa za rangi angavu zitapatikana mnamo Desemba! Tayari tumezungumza kuhusu Betelgeuse nyekundu na Rigel ya samawati-nyeupe. Katika usiku wa utulivu wa kipekee, Sirius anashangaa na weupe wake. Nyota Chapel katika kundinyota Auriga kwa jicho uchi inaonekana karibu nyeupe, lakini kupitia darubini inaonyesha tint tofauti ya njano.

Hakikisha kutazama Vegu, ambayo kuanzia Agosti hadi Desemba huonekana jioni juu angani kusini na kisha magharibi. Sio bure kwamba Vega inaitwa sapphire ya mbinguni - rangi yake ya bluu ni ya kina wakati inatazamwa kupitia darubini!

Hatimaye kwenye nyota Pollux kutoka kwa kundinyota Gemini utapata mwanga wa rangi ya chungwa.

Pollux, nyota angavu zaidi katika kundinyota Gemini. Picha: Fred Espanak

Mwishowe, nitagundua kuwa rangi za nyota tunazotazama kwa kiasi kikubwa hutegemea unyeti wa macho yetu na mtazamo wa kibinafsi. Labda utanipinga kwa pointi zote na kusema kwamba rangi ya Pollux ni machungwa ya kina, na Betelgeuse ni nyekundu ya njano. Jaribu jaribio! Angalia nyota kwenye jedwali hapo juu kwako mwenyewe - kwa jicho uchi na chombo cha macho. Toa maoni yako juu ya rangi zao!

Maoni ya Chapisho: 13 595

Nyota za rangi tofauti

Jua letu ni nyota ya manjano iliyokolea. Kwa ujumla, rangi ya nyota ni palette ya kushangaza ya rangi. Moja ya makundi ya nyota inaitwa "sanduku la kujitia". Nyota za sapphire blue zimetawanyika kwenye velvet nyeusi ya anga la usiku. Kati yao, katikati ya kikundi cha nyota, ni nyota yenye rangi ya machungwa.

Tofauti katika rangi ya nyota

Tofauti za rangi ya nyota zinaelezewa na ukweli kwamba nyota zina joto tofauti. Hii ndiyo sababu hutokea. Mwanga ni mionzi ya mawimbi. Umbali kati ya crests ya wimbi moja inaitwa urefu wake. Mawimbi ya mwanga ni mafupi sana. Kiasi gani? Jaribu kugawanya inchi kwa sehemu 250,000 sawa (inchi 1 ni sawa na sentimita 2.54). Sehemu kadhaa za hizi hufanya urefu wa wimbi la mwanga.


Licha ya urefu usio na maana wa mwanga, tofauti ndogo kati ya ukubwa wa mawimbi ya mwanga hubadilisha sana rangi ya picha tunayoona. Hii ni kutokana na ukweli kwamba mawimbi ya mwanga ya urefu tofauti yanaonekana na sisi kama rangi tofauti. Kwa mfano, urefu wa wavelength ya nyekundu ni mara moja na nusu zaidi ya wavelength ya bluu. Rangi nyeupe ni boriti inayojumuisha picha za mawimbi ya mwanga ya urefu tofauti, yaani, kutoka kwa mionzi ya rangi tofauti.

Tunajua kutokana na uzoefu wa kila siku kwamba rangi ya miili inategemea joto lao. Weka poker ya chuma kwenye moto. Inapokanzwa, kwanza hugeuka nyekundu. Kisha ataona haya hata zaidi. Ikiwa poker inaweza kuwashwa hata zaidi bila kuyeyuka, basi itageuka kutoka nyekundu hadi machungwa, kisha njano, kisha nyeupe na hatimaye bluu na nyeupe.

Jua ni nyota ya manjano. Joto kwenye uso wake ni nyuzi joto 5,500 Celsius. Joto la uso wa nyota ya bluu ya moto zaidi ni zaidi ya digrii 33,000.

Sheria za kimwili za rangi na joto

Wanasayansi wametunga sheria za fizikia zinazounganisha rangi na halijoto. Kadiri mwili unavyokuwa na joto, ndivyo nishati ya mionzi inavyoongezeka kutoka kwenye uso wake na ndivyo urefu wa mawimbi ya mionzi unavyopungua. Bluu ina urefu mfupi wa wimbi kuliko nyekundu. Kwa hivyo, ikiwa mwili hutoa katika safu ya mawimbi ya bluu, basi ni moto zaidi kuliko mwili ambao hutoa mwanga mwekundu. Atomu za gesi moto katika nyota hutoa chembe zinazoitwa fotoni. Kadiri gesi inavyozidi kuwa moto, ndivyo nishati ya fotoni inavyoongezeka na ndivyo wimbi lao linavyopungua.


Kwa hivyo, novae moto zaidi hutoa katika safu ya bluu - nyeupe. Nyota hupungua kasi mafuta yao ya nyuklia yanapotumiwa. Kwa hiyo, nyota za zamani, za baridi hutoa katika safu nyekundu ya wigo. Nyota za umri wa kati kama Jua hutoa katika safu ya manjano.

Jua letu liko kilomita milioni 149 kutoka kwa Dunia, kwa hivyo tunaweza kuona wazi rangi yake. Nyota zingine ziko matrilioni ya kilomita au zaidi kutoka kwetu. Hata kwa msaada wa darubini zenye nguvu, hatuwezi kusema kwa uhakika ni rangi gani. Ili kufafanua suala hili, wanasayansi husambaza mwanga kutoka kwa nyota kupitia kifaa maalum - spectrograph. Inaweza kutumika kufunua muundo wa spectral wa mwanga wa nyota.

Umri wa nyota kwa rangi yake

Wanaastronomia huamua rangi ya nyota kwa rangi ya mionzi mikali zaidi katika wigo wake. Kujua rangi ya nyota, unaweza kutumia fomula rahisi za hisabati kuhesabu joto la uso wa nyota. Na kwa hali ya joto unaweza kuhukumu umri wake.