Prečo majú hviezdy rôzne farby? Aké sú farby hviezd? farba horúcej hviezdy

akej farby sú hviezdy? a prečo?

Hviezdy prichádzajú vo všetkých farbách dúhy. Pretože majú rozdielne teploty a zloženie.
http://www.pockocmoc.ru/color.php
Hviezdy majú rôzne farby. Arcturus má žlto-oranžový odtieň, Rigel je bielo-modrý, Antares je jasne červený. Dominantná farba v spektre hviezdy závisí od teploty jej povrchu. Plynový obal hviezdy sa správa takmer ako ideálny žiarič (absolútne čierne teleso) a úplne sa riadi klasickými zákonmi o žiarení M. Plancka (18581947), J. Stefana (18351893) a V. Wiena (18641928), ktoré teplota tela a charakter jeho žiarenia. Planckov zákon popisuje rozloženie energie v spektre telesa. Uvádza, že s rastúcou teplotou sa celkový tok žiarenia zvyšuje a maximum v spektre sa posúva smerom ku krátkym vlnám. Vlnová dĺžka (v centimetroch), ktorá predstavuje maximum 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 ———-Žltá biela
G ————————————————50006100 ——————-Žltá
K ————————————————-35004900 ————-Oranžová
M ————————————————26003400 ——————Červená
Naše slnko je svetložltá hviezda. Vo všeobecnosti majú hviezdy širokú škálu farieb a ich odtieňov. Rozdiely vo farbe hviezd sú spôsobené tým, že majú rozdielne teploty. A tu je dôvod, prečo sa to deje. Svetlo, ako viete, je vlnové žiarenie, ktorého vlnová dĺžka je veľmi malá. Ak sa však čo i len trochu zmení dĺžka tohto svetla, farba obrazu, ktorý pozorujeme, sa dramaticky zmení. Napríklad vlnová dĺžka červenej je jedenapolkrát väčšia ako vlnová dĺžka modrej.
Zhluk viacfarebných 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 v rozsahu modrých vlnových dĺžok, potom je teplejšie ako teleso, ktoré vyžaruje červenú.
Atómy horúcich plynov hviezd vyžarujú fotóny. Čím je plyn teplejší, tým vyššia je energia fotónov a tým kratšia je ich vlna. Preto najhorúcejšie nové hviezdy vyžarujú v modro-bielej oblasti. Keď sa ich jadrové palivo spotrebuje, hviezdy sa ochladzujú. Preto staré chladnúce hviezdy vyžarujú v červenej oblasti spektra. Hviezdy stredného veku, ako je Slnko, vyžarujú v žltom pásme.
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 tejto problematiky vedci používajú spektrograf – zariadenie na zisťovanie spektrálneho zloženia svetla hviezd.
Závisí od teploty Najhorúcejšie biele a modré farby sú najchladnejšie červené, ale aj tak majú teplotu vyššiu ako ktorýkoľvek roztavený kov
je slnko biele?
Vnímanie farby je čisto subjektívne, závisí od reakcie sietnice oka pozorovateľa.
na oblohe? Viem, že sú modré, žlté a biele. naše slnko je žltý trpaslík
Hviezdy prichádzajú v rôznych farbách. Modré majú vyššiu teplotu ako červené a viac energie žiarenia z ich povrchu. Prichádzajú tiež v bielej, žltej a oranžovej farbe a takmer všetky sú vyrobené z vodíka.
Hviezdy majú rôzne farby, takmer všetky farby dúhy (napríklad: naše Slnko je žlté, Rigel je bielo-modrý, Antares je červený atď.)
Rozdiely vo farbe hviezd sú spôsobené tým, že majú rozdielne teploty. A tu je dôvod, prečo sa to deje. Svetlo, ako viete, je vlnové žiarenie, ktorého vlnová dĺžka je veľmi malá. Ak sa však čo i len trochu zmení dĺžka tohto svetla, farba obrazu, ktorý pozorujeme, sa dramaticky zmení. Napríklad vlnová dĺžka červenej je jedenapolkrát väčšia ako vlnová dĺžka modrej.

Ako viete, keď teplota stúpa, zahrievaný kov najskôr začne žiariť na červeno, potom na žlto a nakoniec na bielo. Hviezdy svietia rovnako. Červené sú najchladnejšie, zatiaľ čo 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, červenšie. "Ťažké" hviezdy sú horúce a biele, zatiaľ čo "ľahké", nehmotné sú červené a relatívne studené. 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 zároveň je najvyššia u masívnych modrých hviezd.

Spektrum hviezdy a jej teplota úzko súvisia s farebným indexom, teda 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, t.j. studené hviezdy sú v žltých lúčoch relatívne jasnejšie ako v modrých. Horúce (modré) hviezdy vyzerajú jasnejšie na konvenčných 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 v rozsahu modrých vlnových dĺžok, potom je teplejšie ako teleso, ktoré vyžaruje červenú.
Atómy horúcich plynov hviezd vyžarujú fotóny. Čím je plyn teplejší, tým vyššia je energia fotónov a tým kratšia je ich vlna. Preto najhorúcejšie nové hviezdy vyžarujú v modro-bielej oblasti. Keď sa ich jadrové palivo spotrebuje, hviezdy sa ochladzujú. Preto staré chladnúce hviezdy vyžarujú v červenej oblasti spektra. Hviezdy stredného veku, ako je Slnko, vyžarujú v žltom pásme.
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 tejto problematiky vedci používajú spektrograf – zariadenie na zisťovanie spektrálneho zloženia svetla hviezd.
HARVARDSKÁ SPEKTRÁLNA KLASIFIKÁCIA udáva teplotnú závislosť 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 hmotnosti.
Hmotnejšie normálne hviezdy majú vyššiu povrchovú a vnútornú teplotu. Rýchlo spaľujú svoje jadrové palivo - vodík, ktorý sa vo všeobecnosti skladá z takmer všetkých hviezd. Ktorá z dvoch normálnych hviezd je hmotnejšia, možno posúdiť podľa jej farby: modré sú ťažšie ako biele, biele sú žlté, žlté sú oranžové, oranžové sú červené.

Odborníci predložili niekoľko teórií ich výskytu. Najpravdepodobnejšia spodná časť hovorí, že takéto modré hviezdy boli binárne veľmi dlho a prebiehal u nich proces zlučovania. Keď sa 2 hviezdy spoja, objaví sa nová hviezda s oveľa väčšou jasnosťou, hmotnosťou, teplotou.

Príklady modrých hviezd:

Gamma plachty;
Rigel;
Zeta Orion;
Alfa žirafa;
Zeta Korma;
Tau Canis major.

Biele hviezdy - biele hviezdy

Jeden vedec objavil veľmi slabú bielu hviezdu, ktorá bola satelitom Síria a dostala názov Sirius B. Povrch tejto jedinečnej hviezdy sa zahrieva na 25 000 Kelvinov a jej polomer je malý.

Príklady bielych hviezd:

Altair v súhvezdí Orla;
Vega v súhvezdí Lýra;
Castor;
Sirius.

žlté hviezdy - žlté hviezdy

Takéto hviezdy majú žltú žiaru a ich hmotnosť je v rámci hmotnosti Slnka - je to asi 0,8-1,4. Povrch takýchto hviezd sa zvyčajne zahrieva na teplotu 4-6 tisíc Kelvinov. Takáto hviezda žije asi 10 miliárd rokov.

Príklady žltých hviezd:

Star HD 82943;
Toliman;
Dabih;
Hara;
Alhita.

červené hviezdy červené hviezdy

Prvé červené hviezdy boli objavené v roku 1868. Ich teplota je pomerne nízka a vonkajšie vrstvy červených obrov sú naplnené množstvom uhlíka. Predtým takéto hviezdy tvorili dve spektrálne triedy - N a R, ale teraz vedci dokázali identifikovať ďalšiu spoločnú triedu - C.

hodnoty. Na základe všeobecnej dohody sú tieto stupnice zvolené tak, aby biela hviezda, podobne ako Sirius, mala rovnakú veľkosť na oboch mierkach. Rozdiel medzi fotografickou a fotovizuálnou veličinou sa nazýva farebný index danej hviezdy. Pre také modré hviezdy, ako je Rigel, bude toto číslo záporné, pretože takéto hviezdy na obyčajnom tanieri dávajú väčšie sčernenie ako na tanieri citlivom na žltú.

Pre červené hviezdy, ako je Betelgeuse, farebný index dosahuje + 2-3 magnitúdy. Toto meranie farby je tiež meraním povrchovej teploty hviezdy, pričom modré hviezdy sú oveľa teplejšie ako červené.

Keďže farebné indexy možno pomerne ľahko získať aj pre veľmi slabé hviezdy, majú veľký význam pri štúdiu rozloženia hviezd vo vesmíre.

Prístroje patria medzi najdôležitejšie nástroje na štúdium hviezd. Aj ten najpovrchnejší pohľad na spektrá hviezd prezrádza, že nie sú všetky rovnaké. Balmerove čiary vodíka sú v niektorých spektrách silné, v niektorých slabé a v niektorých úplne chýbajú.

Čoskoro sa ukázalo, že spektrá hviezd možno rozdeliť do malého počtu tried, ktoré postupne prechádzajú jedna do druhej. Prúdu spektrálna klasifikácia bol vyvinutý na Harvardskom observatóriu pod vedením E. Pickeringa.

Najprv sa spektrálne triedy označovali latinskými písmenami v abecednom poradí, ale v procese spresňovania klasifikácie sa ustanovili nasledujúce označenia pre nasledujúce triedy: O, B, A, F, G, K, M. niekoľko nezvyčajných hviezd je zlúčených do tried R, N a S a jednotliví jedinci, ktorí do tejto klasifikácie vôbec nezapadajú, sú označení symbolom PEC (zvláštne - špeciálne).

Je zaujímavé poznamenať, že usporiadanie hviezd podľa triedy je tiež usporiadaním podľa farby.

Hviezdy triedy B, ku ktorým patrí Rigel a mnohé ďalšie hviezdy v Orione, sú modré;
triedy O a A - biela (Sirius, Deneb);
triedy F a G - žltá (Procyon, Capella);
triedy K a M - oranžová a červená (Arcturus, Aldebaran, Antares, Betelgeuse).

Usporiadaním spektier v rovnakom poradí vidíme, ako sa maximum intenzity emisie posúva z fialového na červený koniec spektra. To naznačuje pokles teploty pri prechode z triedy O do triedy M. Miesto hviezdy v sekvencii je určené skôr jej povrchovou teplotou ako jej chemickým zložením. Všeobecne sa uznáva, že chemické zloženie je u veľkej väčšiny hviezd rovnaké, ale rozdielne povrchové teploty a tlaky spôsobujú veľké rozdiely v hviezdnych spektrách.

Modré hviezdy triedy O sú najhorúcejšie. Ich povrchová teplota dosahuje 100 000°C. Ich spektrá sú ľahko rozpoznateľné prítomnosťou niektorých charakteristických jasných čiar alebo šírením pozadia ďaleko do ultrafialovej oblasti.

Sú priamo nasledovaní modré hviezdy triedy B, sú tiež veľmi horúce (povrchová teplota 25 000°C). Ich spektrá obsahujú čiary hélia a vodíka. Prvé oslabujú, zatiaľ čo druhé posilňujú pri prechode do trieda A.

AT triedy F a G(typická hviezda triedy G je naše Slnko) postupne pribúdajú línie vápnika a iných kovov, ako je železo a horčík.

AT trieda K vápnikové línie sú veľmi silné a objavujú sa aj molekulárne pásy.

Trieda M zahŕňa červené hviezdy s povrchovou teplotou nižšou ako 3000 °C; v ich spektrách sú viditeľné pásy oxidu titaničitého.

Triedy R, N a S patria do paralelnej vetvy chladných hviezd, ktorých spektrá obsahujú ďalšie molekulové zložky.

Pre znalca je však veľmi veľký rozdiel medzi „studenými“ a „horúcimi“ hviezdami triedy B. V presnom klasifikačnom systéme je každá trieda rozdelená do niekoľkých ďalších podtried. Najhorúcejšie hviezdy triedy B sú podtrieda VO, hviezdy s priemernou teplotou pre túto triedu - k podtrieda B5, najchladnejšie hviezdy - do podtrieda B9. Hviezdy sú priamo za nimi. podtrieda AO.

Štúdium spektier hviezd sa ukazuje ako veľmi užitočné, pretože umožňuje zhruba klasifikovať hviezdy podľa ich absolútnych veľkostí. Napríklad hviezda VZ je obr s absolútnou magnitúdou približne -2,5. Je však možné, že hviezda bude desaťkrát jasnejšia (absolútna hodnota - 5,0) alebo desaťkrát slabšia (absolútna hodnota 0,0), pretože len zo samotného spektrálneho typu nie je možné poskytnúť presnejší odhad.

Pri určovaní klasifikácie hviezdnych spektier je veľmi dôležité pokúsiť sa oddeliť obrov od trpaslíkov v rámci každej spektrálnej triedy, alebo tam, kde toto rozdelenie neexistuje, vyčleniť z normálnej postupnosti obrov hviezdy, ktoré majú príliš vysoké alebo príliš nízke hodnoty. svietivosť.

Za jasnej noci, ak sa pozriete pozorne, môžete na oblohe vidieť nespočetné množstvo viacfarebných hviezd. Premýšľali ste niekedy nad tým, čo určuje odtieň ich blikania a aké sú farby nebeských telies?

Farba hviezdy je určená teplotou jej povrchu.. Rozptýlené svietidlá, ako drahé kamene, majú nekonečne rôzne odtiene, ako magická paleta umelca. Čím je objekt teplejší, tým vyššia je energia žiarenia z jeho povrchu, čo znamená, že dĺžka emitovaných vĺn je kratšia.

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

Plynový obal svietidiel plní funkcie ideálneho žiariča. Farbu hviezdy možno použiť na výpočet jej veku a povrchovej teploty. Odtieň sa samozrejme neurčuje „okom“, ale pomocou špeciálneho nástroja - spektrografu.

Štúdium spektra hviezd je základom astrofyziky našej doby. Farby nebeských telies sú najčastejšie jedinou informáciou, 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 môže dosiahnuť 40 000 u jednotlivých hviezdnych obrov.

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 - Slnko- má povrchovú teplotu presahujúcu 6000 Kelvinov. Z vesmíru to a podobné svietidlá vyzerajú oslnivo biele, hoci zo Zeme sa zdajú skôr žlté. Zlaté hviezdy sú stredného veku.

Z ostatných známych svietidiel je tu aj biela hviezda Sirius, aj keď je dosť ťažké určiť jeho farbu okom. Zaberá totiž nízku polohu nad horizontom a na ceste k nám je jeho žiarenie silne skreslené v dôsledku viacnásobného lomu. V stredných zemepisných šírkach je Sirius, často blikajúci, schopný demonštrovať celé farebné spektrum len za pol sekundy!

červené hviezdy

Tmavo červenkastý odtieň majú hviezdy s nízkou teplotou, napríklad červených trpaslíkov, ktorých hmotnosť je menšia ako 7,5 % hmotnosti Slnka. Ich teplota je nižšia ako 3500 Kelvinov a hoci je ich žiara bohatou hrou mnohých farieb a odtieňov, vidíme ju ako červenú.

Obrovské svietidlá, ktorých vodíkové palivo sa minulo, tiež vyzerajú červeno alebo dokonca hnedo. Vo všeobecnosti je emisia starých a chladiacich hviezd v tomto rozsahu spektra.

Výrazný červený odtieň má druhá z hlavných hviezd súhvezdia Orion, Betelgeuse, a mierne vpravo a nad ním sa nachádza na mape oblohy Aldebaran, ktorý je oranžovej farby.

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.

Hviezdy rôznych farieb

Naše Slnko je svetložltá hviezda. Vo všeobecnosti je farba hviezd úžasne rozmanitá paleta farieb. Jedno zo súhvezdí sa nazýva „Jewel Box“. Zafírovo modré hviezdy sú roztrúsené po čiernom zamate nočnej oblohy. Medzi nimi, v strede súhvezdia, je jasná oranžová hviezda.

Rozdiely vo farbe hviezd

Rozdiely vo farbe hviezd sa vysvetľujú tým, že hviezdy majú rozdielnu teplotu. Preto sa to stáva. Svetlo je vlnové žiarenie. Vzdialenosť medzi hrebeňmi jednej vlny sa nazýva jej dĺžka. Vlny svetla sú veľmi krátke. Koľko? Skúste rozdeliť palec na 250 000 rovnakých častí (1 palec sa rovná 2,54 centimetrom). Niekoľko z týchto častí tvorí dĺžku svetelnej vlny.

Napriek takejto nevýznamnej vlnovej dĺžke svetla najmenší rozdiel medzi veľkosťami svetelných vĺn dramaticky zmení farbu obrazu, ktorý pozorujeme. Je to spôsobené tým, že svetelné vlny rôznych dĺžok vnímame ako rôzne farby. Napríklad vlnová dĺžka červenej je jeden a pol krát dlhšia ako vlnová dĺžka modrej. Biela farba je lúč pozostávajúci z fotónov svetelných vĺn rôznych dĺžok, to znamená z lúčov rôznych farieb.

Súvisiace materiály:

farba plameňa

Z každodennej skúsenosti vieme, že farba telies závisí od ich teploty. Polož žehličku na oheň. Po zahriatí najskôr sčervenie. Potom sa začervená ešte viac. Ak by sa poker dal zahriať ešte viac bez toho, aby sa roztopil, potom by sa zmenil z červenej na oranžovú, potom na žltú, potom na bielu a nakoniec na modrobielu.

Slnko je žltá hviezda. Teplota na jeho povrchu je 5 500 stupňov Celzia. Teplota na povrchu najhorúcejšej modrej hviezdy presahuje 33 000 stupňov.

Fyzikálne zákony farby a teploty

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. Modrá má kratšiu vlnovú dĺžku ako červená. Ak teda teleso vyžaruje v rozsahu modrých vlnových dĺžok, potom je teplejšie ako teleso vyžarujúce červené svetlo. Atómy horúcich plynov hviezd vyžarujú častice nazývané fotóny. Čím je plyn teplejší, tým vyššia je energia fotónov a tým kratšia je ich vlna.