Разноцветные звезды
Любуясь мириадами звезд, мирно мерцающих на ночном небосводе, мы видим, что они не только различного блеска, но и различного цвета. Нетрудно догадаться, что цвет звезды — это показатель ее температуры. И подобно тому, как опытный сталевар легко определяет по цвету температуру и качество расплавленного в доменной печи металла, так и астроном по цвету звезды может установить температуру далекого небесного светила.
Свечение звезд бывает всех оттенков каления, и каждой окраске — каждому уровню температуры — соответствует свой спектр. В принятой спектральной классификации звездные спектры расположены в порядке убывания поверхностной температуры звезд, что сопровождается плавным переходом их цвета от голубоватого к белому, от белого к желтому, от желтого к оранжевому и от оранжевого к красному.
Итак, наиболее горячими звездами являются голубоватые. Они раскалены до 50 000 К (температура звезд измеряется но абсолютной шкале температур в Кельвинах). Но есть и ослепительно голубые звезды, которые имеют совершенно чудовищную температуру — 100 000 К! В спектральной классификации все эти звезды обозначаются латинской буквой «О». Таких звезд много в созвездии Ориона. К О-звездам примыкают звезды спектрального класса В, температура которых близка к 20 000 К. Их свет тоже с голубоватым оттенком. В-звездами богаты созвездия Скорпиона и Тельца. Из наиболее ярких звезд к этому классу принадлежит Спика — главная звезда созвездия Девы, Регул — главное светило Льва и Ригель из Ориона. Следующими идут горячие звезды спектрального класса А, чисто белого цвета, с температурой около 10 000 К. Среди них Бега и Сириус, а также и другие ярчайшие светочи северного неба: Кастор из Близнецов, Денеб из Лебедя, Альтаир из Орла.
За ними в порядке очередности (убывания температуры) идут светло-желтые звезды класса F со средней температурой около 7000 К. Здесь мы встречаем знаменитую Полярную и Процион — главное светило Малого Пса.
Золотисто-желтые звезды, подобные нашему Солнцу и Капелле из Возничего, раскаленные до 6000 К, образуют спектральный класс G. К нему примыкают оранжевые звезды класса К с температурой 4500 К. Среди звезд оранжевого цвета тоже есть свои знаменитости. Это — Альдебаран из Тельца, Арктур из Волопаса, Поллукс из Близнецов.
И последний спектральный класс М населен красными звездами, такими как Антарес из Скорпиона и Бетельгейзс из Ориона. Они нагреты до 3500 К.
В 1965 году были открыты звезды и с более низкой температурой — порядка 1000 К. Большая часть их излучения приходится га невидимую часть спектра. Поэтому необычные темно-красные светила назвали инфракрасными звездами.
Подобно тому как в спектре Солнца па фоне непрерывной радужной полосы видны темные линии различной интенсивности (линии поглощения), так и спектры звезд пересечены линиями поглощения. Каждый газ дает линии в строго определенных местах спектра. Это позволяет астрономам с большой точностью определять химический состав звездных атмосфер.
Можно подумать, что различие спектров звезд объясняется различием их химического состава. Однако причина в другом — в различии их температур.
Химический состав атмосфер звезд близок к химическому составу земной коры. Отличие лишь в одном: на нашей планете нет заметных коли чести летучих газов — водорода и гелия, в то время как атмосферы звезд на 80% состоят из водорода. Поэтому водородные линии видны в спектрах звезд всех классов. Наиболее интенсивны они у звезд спектрального класса А. В спектрах звезд типа нашего Солнца представлены многочисленные линии поглощения металлов, а в спектрах звезд начиная с класса К, температура которых уже достаточно низкая, обнаружены химические соединения окиси титана, окиси циркония и другие молекулярные соединения. Вот так различие температур звезд влечет за собой различное состояние атомов химических элементов в их атмосферах. Это и определяет разнообразие звездных спектров.
Можно составить таблицу, показывающую, какая температура соответствует каждому спектральному классу и их подклассам (внутри каждого класса спектры разделены па 10 подклассов; Солнце, например, является звездой спектрального подкласса G2). Иногда только по одному виду спектра можно оценить температуру звезды. Измеряя же распределение энергии в спектре, астроном определяет температуру далекого небесного светила с максимально возможной точностью. При этом надо иметь в виду, что поскольку излучаемый звездами свет исходит из их самых внешних слоев, то речь идет исключительно о температуре их поверхностей. Внутренние слои звезд раскалены сильнее, а в центральных областях звезд температура исчисляется миллионами Кельвинов. Так же и химический состав звезд относится только к их атмосферам. О строении и химическом составе звездных недр исследователи могут лишь догадываться, опираясь на результаты сложных теоретических расчетов.
|
|
Читайте в рубрике «Небо, Солнце и звезды»: |