ციური სხეულების დახასიათება შეიძლება ძალიან დამაბნეველი იყოს. მხოლოდ ვარსკვლავებს აქვთ მოჩვენებითი, აბსოლუტური სიდიდე, სიკაშკაშე და სხვა პარამეტრები. ჩვენ შევეცდებით გავუმკლავდეთ ამ უკანასკნელს. როგორია ვარსკვლავების სიკაშკაშე? აქვს თუ არა მას რაიმე კავშირი ღამის ცაზე მათ ხილვადობასთან? რა არის მზის სიკაშკაშე?
ვარსკვლავების ბუნება
ვარსკვლავები ძალიან მასიური კოსმოსური სხეულებია, რომლებიც ასხივებენ სინათლეს. ისინი წარმოიქმნება გაზებისა და მტვრისგან, გრავიტაციული შეკუმშვის შედეგად. ვარსკვლავების შიგნით არის მკვრივი ბირთვი, რომელშიც ბირთვული რეაქციები მიმდინარეობს. ისინი ანათებენ ვარსკვლავებს. სანათების ძირითადი მახასიათებლებია სპექტრი, ზომა, ბრწყინვალება, სიკაშკაშე, შიდა სტრუქტურა. ყველა ეს პარამეტრი დამოკიდებულია კონკრეტული ვარსკვლავის მასაზე და მის ქიმიურ შემადგენლობაზე.
ამ ციური სხეულების მთავარი „კონსტრუქტორები“ჰელიუმი და წყალბადია. მათთან შედარებით მცირე რაოდენობით ნახშირბადი, ჟანგბადი და ლითონები (მანგანუმი, სილიციუმი, რკინა) შეიძლება შეიცავდეს. ახალგაზრდა ვარსკვლავებს აქვთ წყალბადის და ჰელიუმის ყველაზე დიდი რაოდენობა, დროთა განმავლობაში მათი პროპორციები მცირდება და ადგილს უთმობს სხვა ელემენტებს.
ვაივარსკვლავის შიდა რაიონები, გარემო ძალიან „ცხელია“. მათში ტემპერატურა რამდენიმე მილიონ კელვინს აღწევს. არსებობს უწყვეტი რეაქციები, რომლებშიც წყალბადი გარდაიქმნება ჰელიუმად. ზედაპირზე ტემპერატურა გაცილებით დაბალია და მხოლოდ რამდენიმე ათას კელვინს აღწევს.
რა არის ვარსკვლავების სიკაშკაშე?
ვარსკვლავების შიგნით შერწყმის რეაქციას თან ახლავს ენერგიის გამოყოფა. სინათლეს ასევე უწოდებენ ფიზიკურ სიდიდეს, რომელიც ასახავს ზუსტად რამდენ ენერგიას გამოიმუშავებს ციური სხეული გარკვეულ დროში.
ხშირად აირია სხვა პარამეტრებთან, როგორიცაა ვარსკვლავების სიკაშკაშე ღამის ცაში. თუმცა, სიკაშკაშე ან აშკარა მნიშვნელობა არის სავარაუდო მახასიათებელი, რომელიც არანაირად არ იზომება. ის დიდწილად დაკავშირებულია მნათობის დაშორებასთან დედამიწიდან და აღწერს მხოლოდ რამდენად კარგად ჩანს ვარსკვლავი ცაზე. რაც უფრო მცირეა ამ მნიშვნელობის რიცხვი, მით მეტია მისი აშკარა სიკაშკაშე.
მისგან განსხვავებით, ვარსკვლავების სიკაშკაშე ობიექტური პარამეტრია. ეს არ არის დამოკიდებული სად იმყოფება დამკვირვებელი. ეს არის ვარსკვლავის მახასიათებელი, რომელიც განსაზღვრავს მის ენერგეტიკულ ძალას. მას შეუძლია შეიცვალოს ციური სხეულის ევოლუციის სხვადასხვა პერიოდში.
მიახლოებით სიკაშკაშე, მაგრამ არა იდენტური, არის აბსოლუტური სიდიდე. ის აღნიშნავს ვარსკვლავის სიკაშკაშეს, რომელიც ხილულია დამკვირვებლისთვის 10 პარსეკის ან 32,62 სინათლის წლის მანძილზე. იგი ჩვეულებრივ გამოიყენება ვარსკვლავების სიკაშკაშის გამოსათვლელად.
ნათობის განსაზღვრა
ენერგიის რაოდენობა, რომელსაც ასხივებს ციური სხეული, განისაზღვრება ვატებში (W), ჯოული წამში(ჯ/წ) ან ერგებში წამში (ერგ/წმ). რამდენიმე გზა არსებობს საჭირო პარამეტრის მოსაძებნად.
ის ადვილად გამოითვლება ფორმულის გამოყენებით L=0, 4(Ma -M), თუ იცით სასურველი ვარსკვლავის აბსოლუტური მნიშვნელობა. ასე რომ, ლათინური ასო L ნიშნავს სიკაშკაშეს, ასო M არის აბსოლუტური სიდიდე და Ma არის მზის აბსოლუტური სიდიდე (4,83 Ma).
სხვა გზა მოიცავს მეტ ცოდნას სანათურის შესახებ. თუ ვიცით მისი ზედაპირის რადიუსი (R) და ტემპერატურა (Tef), მაშინ სიკაშკაშე შეიძლება განისაზღვროს ფორმულით L=4pR. 2sT4ef. ლათინური s ამ შემთხვევაში ნიშნავს სტაბილურ ფიზიკურ რაოდენობას - სტეფან-ბოლცმანის მუდმივას.
ჩვენი მზის სიკაშკაშე არის 3,839 x 1026 ვატი. სიმარტივისა და სიცხადისთვის, მეცნიერები ჩვეულებრივ ადარებენ კოსმოსური სხეულის სიკაშკაშეს ამ მნიშვნელობასთან. ასე რომ, არსებობს მზეზე ათასობით ან მილიონჯერ უფრო სუსტი ან ძლიერი ობიექტები.
ვარსკვლავების სიკაშკაშის კლასები
ვარსკვლავების ერთმანეთთან შესადარებლად, ასტროფიზიკოსები იყენებენ სხვადასხვა კლასიფიკაციას. ისინი იყოფა სპექტრების, ზომების, ტემპერატურის და ა.შ. მაგრამ ყველაზე ხშირად, უფრო სრულყოფილი სურათისთვის, ერთდროულად გამოიყენება რამდენიმე მახასიათებელი.
არსებობს ჰარვარდის ცენტრალური კლასიფიკაცია, რომელიც ეფუძნება მნათობების მიერ გამოსხივებულ სპექტრებს. იგი იყენებს ლათინურ ასოებს, რომელთაგან თითოეული შეესაბამება რადიაციის სპეციფიკურ ფერს (O-ლურჯი, B - თეთრ-ლურჯი, A - თეთრი და ა.შ.).
იგივე სპექტრის ვარსკვლავებს შეიძლება ჰქონდეთ განსხვავებულისიკაშკაშე. ამიტომ, მეცნიერებმა შეიმუშავეს Yerk კლასიფიკაცია, რომელიც ასევე ითვალისწინებს ამ პარამეტრს. იგი განასხვავებს მათ სიკაშკაშეს მიხედვით, მათი აბსოლუტური სიდიდის საფუძველზე. ამავდროულად, ვარსკვლავების თითოეულ ტიპს ენიჭება არა მხოლოდ სპექტრის ასოები, არამედ სიკაშკაშეზე პასუხისმგებელი რიცხვები. ასე რომ, გამოყავით:
- ჰიპერგიგანტები (0);
- ყველაზე კაშკაშა სუპერგიგანტები (ია+);
- ნათელი სუპერგიგანტები (ია);
- ნორმალური სუპერგიგანტები (Ib);
- ნათელი გიგანტები (II);
- ნორმალური გიგანტები (III);
- ქვეგიგანტები (IV);
- მთავარი მიმდევრობის ჯუჯები (V);
- subdwarfs (VI);
- თეთრი ჯუჯები (VII);
რაც მეტია სიკაშკაშე, მით უფრო მცირეა აბსოლუტური მნიშვნელობის მნიშვნელობა. გიგანტებისთვის და სუპერგიგანტებისთვის ეს მითითებულია მინუს ნიშნით.
დაკავშირება ვარსკვლავების აბსოლუტურ მნიშვნელობას, ტემპერატურას, სპექტრს, სიკაშკაშეს შორის ნაჩვენებია ჰერცსპრუნგ-რასელის დიაგრამაზე. იგი მიღებულ იქნა 1910 წელს. დიაგრამა აერთიანებს ჰარვარდისა და იორკის კლასიფიკაციას და საშუალებას გაძლევთ განიხილოთ და დაალაგოთ მნათობები უფრო ჰოლისტიკური.
განსხვავება სიკაშკაშეში
ვარსკვლავების პარამეტრები ერთმანეთთან მჭიდროდ არის დაკავშირებული. სიკაშკაშეზე გავლენას ახდენს ვარსკვლავის ტემპერატურა და მისი მასა. და ისინი დიდწილად დამოკიდებულია ვარსკვლავის ქიმიურ შემადგენლობაზე. ვარსკვლავის მასა უფრო დიდი ხდება, რაც უფრო ნაკლებ მძიმე ელემენტებს შეიცავს (უფრო მძიმე ვიდრე წყალბადი და ჰელიუმი).
ჰიპერგიგანტებს და სხვადასხვა სუპერგიგანტებს აქვთ ყველაზე დიდი მასები. ისინი სამყაროს ყველაზე მძლავრი და კაშკაშა ვარსკვლავები არიან, მაგრამ ამავე დროს, უიშვიათესი. ჯუჯებს, პირიქით, აქვთ მცირე მასა დასიკაშკაშე, მაგრამ შეადგენს ყველა ვარსკვლავის დაახლოებით 90%-ს.
ამჟამად ცნობილი ყველაზე მასიური ვარსკვლავი არის ლურჯი ჰიპერგიგანტი R136a1. მისი სიკაშკაშე 8,7 მილიონი ჯერ აღემატება მზისას. ცვლადი ვარსკვლავი თანავარსკვლავედში Cygnus (P Cygnus) აჭარბებს მზეს სიკაშკაშით 630 000-ჯერ, ხოლო S Doradus ამ პარამეტრს 500 000-ჯერ აღემატება. ცნობილი ერთ-ერთი ყველაზე პატარა ვარსკვლავი, 2MASS J0523-1403, აქვს მზის სიკაშკაშე 0,00126.
