Основные характеристики звёзд. Диаграмма «спектр-светимость»Главная последовательностьКрасные гигантыСверхгигантыБелый карликиМассы звёздИсточник энергии Солнца и звёзд
Диаграмма «спектр-светимость» Как и солнце, звёзды освещают Землю, но из-за огромного расстояния до них освещённость, которую они создают на Земле, на много порядков меньше солнечной. Астрономы строят гигантские телескопы, чтобы уловить слабые излучения звёзд.Измерения показали, что среди звёзд встречаются звёзды, в сотни раз более мощные, чем Солнце, и звёзды со светимостями в десятки тысяч раз меньшими, чем у Солнца.Температура поверхности звезды определяет её видимый цвет и наличие спектральных линий поглощения тех или иных химических элементов в её спектре.По температуре, по цвету и по виду спектра все звёзды разбили на спектральные классы, которые обозначаются буквами O, B, A, F, G, K, M.
Главная последовательность На неё ложатся параметры большинства звёзд. К звёздам главной последовательности относится и Солнце. Плотности звёзд главной последовательности сравнимы с солнечной плотностью.
Красные гиганты К этой группе в основном относятся звёзды красного цвета с радиусами, в десятки раз превышающими солнечный. Например, звезда Арктур, радиус которой превышает солнечный в 25 раз, а светимость – в 140.
Сверхгиганты Это звёзды со светимостями, в десятки и сотни тысяч раз превышающими солнечную. Радиусы этих звёзд в сотни раз превышают радиус Солнца. К сверхгигантам красного цвета относится Бетельгейзе. При массе примерно в 15 раз больше солнечной её радиус превышает солнечный почти в 1000 раз.
Белые карлики Это группа звёзд в основном белого цвета со светимостями в сотни и тысячи раз меньше солнечной. Эти звёзды имеют радиусы почти в сто раз меньше солнечного и по размерам сравнимы с планетами. Примером служит звёзда Сириус В – спутник Сириуса. Масса почти равна солнечной, и в размере в 2,5 раза больше, чем Земля.
Массы звёзд Массы удалось измерить только у звёзд, входящих в состав двойных систем. И они определялись по параметрам орбит звёзд и периоду их обращения вокруг друг друга с использованием третьего обобщённого закона Кеплера. Массы звёзд составляют приблизительно от 1/20 до 100 масс Солнца. Для звёзд главной последовательности имеется связь между массой звезды и её светимостью: чем больше масса звезды, тем больше её светимость. Так, звезда спектрального класса В имеет массу около 20 масс Солнца и её светимость почти в 100000 раз больше солнечной.
Источник энергии Солнца и звёзд Источником энергии, поддерживающим излучения Солнца и звёзд, служит ядерная энергия, которая выделяется при термоядерных реакциях синтеза ядер атомов гелия из ядер атомов водорода. Для протекания ядерных реакций необходима температура выше нескольких миллионов кельвинов, при которой участвующие в реакции протоны с одинаковыми зарядами смогли бы получить достаточную энергию для взаимного сближения, преодоления электрических сил отталкивания и слияния в одно новое ядро.
Определение спектров, цвета, температуры, светимости и масс звёзд позволили классифицировать их по спектральным классам и обнаружить связь между спектральным классом и светимостью звёзд, а также связь между их массой и светимостью.