Блеск, яркость и светимость в астрономии. в чем отличие?

§ 70. Светимости звезд

Астронома в первую очередь интересует вопрос о том, сколько энергии излучает звезда в пространство? Чтобы ответить на него, надо учесть влияние расстояния. Для характеристики полного излучения звезды астрономы ввели понятие светимости. Светимостью звезды мы называем полную энергию, излучаемую звездой в 1 секунду. Часто за единицу светимости принимается светимость Солнца. Тогда, если светимость звезды L равна 10000, это означает, что она посылает в мировое пространство в десять тысяч раз больше света, чем Солнце.

Ту звездную величину, которую имела бы звезда, находясь от нас на расстоянии 10 парсеков, называют абсолютной звездной величиной и обозначают буквой М . Нетрудно вычислить абсолютную звездную величину по видимой звездной величине и по расстоянию звезды от нас. Обозначим блеск звезды черезl, а блеск, который она имела бы, находясь на расстоянии в 10 парсек, — черезl_o. Так как освещенность изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния, тоl_o/l = r2/102, если r выражено в парсеках.

С другой стороны, по формуле, связывающей блеск и звездную величину звезды, имеемl_o/l = 2,512m-M(см. § 36), так как блескl_o соответствует видимой звездной величине m, а абсолютный блескl_o — абсолютной величинеМ. Соединив эти две формулы, находим

Логарифмируя и вспоминая, что lg 2,512 = 0,4, находим

2lgr — 2 = 0,4 (m-M);

отсюда

М =m + 5 — 5lgr (7.4)

или, учтя, что г = 1/р, находим

M = m + 5 + 5lgp

Эти формулы имеют постоянное применение в астрономии, и мы постараемся пояснить их примерами. Правда, при использовании этих формул мы не учитываем поглощения света в межзвездном

пространстве, влияние которого может оказаться довольно значительным.

Пример 1. Звезда первой абсолютной звездыой величины находится от нас на расстоянии 1000 парсек. Какой должна быть ее видимая звездная величина?

Используем формулу (7.4). Подставляя в нее исходные данные (M = 1m;r =1000nc; lgr = 3), находим

m = M — 5 + 5 lgr = 1 — 5 + 5 x 3 = 11m.

Итак, звезда должна иметь 11-ю звездную величину, т. е. она будет на пределе видимости для четырехдюймового телескопа.

Пример 2. Наблюдатель видит звезду 15-й звездной величины в некотором звездном скоплении, находящемся от нас на расстоянии 10 000 парсек. Какова абсолютная звездная величина этой звезды?

По формуле (7.4) находим, учитывая исходные данные (m = 15m;r= 1000nc; lgr = 4)

M = 15 + 5 — 5 x 4 = 0

Итак, данная звезда имеет нулевую абсолютную звездную величину.

Пример 3. Известно, что звезда 19-й величины имеет абсолютную величину -1m. На каком расстоянии от нас она находится?

Из формулы (7.4) с исходными данными m = 19m, M = -1m определяем lgr = 5; следовательно, расстояние до звездыr = 100 000 парсек.

В заключение укажем, что абсолютная фотовизуальная звездная величина Солнца Mo = 4- 4,96. Это означает, что на расстоянии 10 парсек Солнце имело бы вид слабенькой звездочки почти 5-й звездной величины.

Зная абсолютную величину звезды, нетрудно вычислить ее светимость, пользуясь формулой

В этой формулеL — светимость звезды,L= 1 — светимость Солнца,М — абсолютная величина звезды, M_o = 4,96 — абсолютная звездная величина Солнца. Подставляя значения L_o и М, находим

L = 2,5124,96-M, или lgL = 0,4(4,96-M).

Пусть звезда имеет нулевую абсолютную звездную величину. Тогда lgL = 1,968 и L= 93. Такая звезда в 93 раза ярче Солнца.

Примечания

Wikimedia Foundation
.
2010
.

• Кооперация
• Композиционный материал

Смотреть что такое «Светимость» в других словарях:

СВЕТИМОСТЬ
— в точке поверхности. одна из световых величин, отношение светового потока, исходящего от элемента поверхности, к площади этого элемента. Единица С. (СИ) люмен с квадратного метра (лм/м2). Аналогичная величина в системе энергетич. величин наз.… … Физическая энциклопедия

светимость
— Отношение светового потока, испускаемого светящейся поверхностью, к площади этой поверхности светимость (Mν) Физическая величина, определяемая отношением… … Справочник технического переводчика

СВЕТИМОСТЬ
— СВЕТИМОСТЬ, абсолютная яркость ЗВЕЗДЫ количество энергии, излучаемой ее поверхностью в секунду. Выражается в ваттах (джоулях в секунду) или в единицах измерения яркости Солнца. Болометрическая светимость измеряет общую мощность света звезды на… … Научно-технический энциклопедический словарь

СВЕТИМОСТЬ
— СВЕТИМОСТЬ, 1) в астрономии полное количество энергии, испускаемое космическим объектом в единицу времени. Иногда говорят о светимости в некотором диапазоне длин волн, например радиосветимость. Обычно измеряется в эрг/с, Вт или в единицах… … Современная энциклопедия

СВЕТИМОСТЬ
— звезды мощность излучения. Обычно выражается в единицах, равных светимости Солнца L? = 3,86?1026 Вт …

СВЕТИМОСТЬ
— величина полного светового потока, испускаемого единицей поверхности источника света. Измеряется в лм/м&sup2 (в СИ) … Большой Энциклопедический словарь

СВЕТИМОСТЬ
— (светность) физ. величина, равная отношению светового (см.) Ф, испускаемого светящейся поверхностью, к площади S этой поверхности: R = Ф/S В СИ выражается в (см.) на квадратный метр (лм/м2) … Большая политехническая энциклопедия

Светимость
— I Светимость в точке поверхности, отношение светового потока (См. Световой поток), исходящего от малого элемента поверхности, который содержит данную точку, к площади этого элемента. Одна из световых величин (См. Световые величины).… … Большая советская энциклопедия

светимость
— и; ж. Астрон. Световой поток, испускаемый единицей поверхности источника света. С. звезды (отношение силы света звезды к силе света Солнца). С. ночного неба (свечение атомов и молекул воздуха в высоких слоях атмосферы). * * * светимость I… … Энциклопедический словарь

Светимость
— в астрономии полная энергия, излучаемая источником в единицу времени (в абсолютных единицах или в единицах светимости Солнца; светимость Солнца = 3,86·1033 эрг/с). Иногда говорят не о полной С., а о С. в некотором диапазоне длин волн. Напр., в… … Астрономический словарь

Природа звезд

Звезды — очень массивные космические тела, излучающие свет. Они образуются из газов и пыли, в результате гравитационного сжатия. Внутри звезд находится плотное ядро, в котором происходят ядерные реакции. Они и способствуют свечению звезд. Основными характеристиками светил являются спектр, размер, блеск, светимость, внутренняя структура. Все эти параметры зависят от массы конкретной звезды и её химического состава.

Главными «конструкторами» этих небесных тел являются гелий и водород. В меньшем количестве относительно них, может содержаться углерод, кислород и металлы (марганец, кремний, железо). Наибольшее количество водорода и гелия у молодых звезд, со временем их пропорции уменьшаются, уступая место другим элементам.

Во внутренних областях звезды обстановка очень «горячая». Температура в них доходит до нескольких миллионов кельвинов. Здесь идут непрерывные реакции, в которых водород превращается в гелий. На поверхности температура намного ниже и доходит только до нескольких тысяч кельвинов.

«Светимость звезды» в книгах

автора

«Помчат нас вперед от звезды до звезды…»
Поэтыпесенники всегда были люди богатые, ущербные и обидчивые. Они знали, что настоящие стихотворцы, такие как Пастернак, Ахматова или Заболоцкий, к ним относятся без всякого уважения, считая их тексты не имеющими ничего общего с

«Помчат нас вперед от звезды до звезды…»

автора

Войнович Владимир Николаевич

«Помчат нас вперед от звезды до звезды…»
Не знаю, как сейчас, а тогда поэты-песенники были люди богатые, ущербные и обидчивые. Они знали, что настоящие стихотворцы, такие как Пастернак, Ахматова или Заболоцкий, к ним относятся без всякого уважения, считая их тексты не

«Помчат нас вперед от звезды до звезды…»

Из книги
автора

«Помчат нас вперед от звезды до звезды…»
Не знаю, как сейчас, а тогда поэты-песенники были люди богатые, ущербные и обидчивые. Они знали, что настоящие стихотворцы, такие как Пастернак, Ахматова или Заболоцкий, к ним относятся без всякого уважения, считая их тексты не

«Помчат нас вперед от звезды до звезды…»

Из книги
Автопортрет: Роман моей жизни
автора

Войнович Владимир Николаевич

«Помчат нас вперед от звезды до звезды…»
Поэты-песенники всегда были люди богатые, ущербные и обидчивые. Они знали, что настоящие стихотворцы, такие как Пастернак, Ахматова или Заболоцкий, к ним относятся без всякого уважения, считая их тексты не имеющими ничего общего с

Звезды. тайна падающей звезды

Из книги
Практикум реального колдовства. Азбука ведьм
автора

Норд Николай Иванович

Звезды. тайна падающей звезды
В народе существует поверье, что если загадать желание на падающую звезду и сделать это до того, как она погаснет, то в будущем году желание обязательно сбудется. Для этого надо еще до боя курантов в двенадцать часов в новогоднюю ночь

Глава 4. Светимость осознания

Из книги
Огонь изнутри
автора

Кастанеда Карлос

Задание 12.1 Поиски светимости. Изучение ситуаций, когда теряем светимость

Из книги
Сновиденный практикум Равенны. Ступень 1-2
автора

Балабан Александр

Задание 12.1
Поиски светимости. Изучение ситуаций, когда теряем светимость
Найдите гигантское сооружение и исследуйте его внутренние помещения

Особое внимание обратите на ситуацию, в которой вас попытаются «поймать». Ключевыми (архетипичными) элементами могут быть

Глава 4. Светимость осознания

Из книги
Карлос Кастанеда, книги 1-11 (изд-во «София»)
автора

Кастанеда Карлос

Глава 4. Светимость осознания
Мы с доном Хуаном и доном Хенаро сидели за столом в доме дона Хенаро. Мы только что вернулись с окрестных гор, где собирали растения. Неожиданно дон Хуан сдвинул уровень моего осознания. Дон Хенаро, посмеиваясь, разглядывал меня. Он отметил, что

СВЕТИМОСТЬ

Из книги
Астрономия
автора

Брейтот Джим

СВЕТИМОСТЬ
Светимость звезды — это мера ее светового излучения, обычно выражаемая в ваттах или по отношению к светимости Солнца, составляющей 4 10 26 Вт. Таким образом звезда, светимость которой в 1 00 раз превосходит световое излучение Солнца, испускает свет с мощностью 4 ?

4 Светимость осознания

Из книги
Огонь изнутри
автора

Кастанеда Карлос

4
Светимость осознания
Мы с доном Хуаном и доном Хенаро сидели за столом в доме дона Хенаро. Мы только что вернулись с окрестных гор, где собирали растения. Неожиданно дон Хуан сдвинул уровень моего осознания. Дон Хенаро, посмеиваясь, разглядывал меня. Он отметил, каким

Глава 7. Светимость

Из книги
Простой путь к счастливой жизни. Дневник Души на планете Земля
автора

Усманова Ирина Александровна

Глава 7. Светимость
Как уже было сказано, под термином «Светимость» я подразумеваю некую интегральную характеристику, с помощью которой, с моей точки зрения, можно определить присутствие в энерго-информационной структуре человека высокочастотных энергий, свойство

Разница в светимости

Параметры звезд сильно взаимосвязаны друг с другом. На светимость влияние оказывает температура звезды и её масса. А они во много зависят от химического состава светила. Масса звезды становится тем больше, чем меньше в ней тяжелых элементов (тяжелее водорода и гелия).

Самой большой массой обладают гипергиганты и различные сверхгиганты. Они наиболее мощные и яркие звезды во Вселенной, но вместе с тем, и редчайшие. Карлики, наоборот, обладают небольшой массой и светимостью, но составляют около 90% всех звезд.

Самой массивной звездой, которая известна сейчас, является голубой гипергигант R136a1. Её светимость превышает солнечную в 8,7 миллионов раз. Переменная звезда в созвездии Лебедя (Р Лебедя) превосходит по светимости Солнце в 630 000 раз, а S Золотой Рыбы превышает этот его параметр в 500 000 раз. Одна из самых маленьких известных звезд 2MASS J0523-1403 обладает светимостью 0,00126 от солнечной.

Светимость от А до Я

Источник излучения в звезде искать долго не приходится. Вся энергия, которая может покинуть светило, создается в процессе термоядерных реакций синтеза в . Атомы водорода, сливаясь под давлением гравитации в гелий, высвобождают громадное количество энергии. А в звездах помассивнее «горит» не только водород, но и гелий — порой даже более массивные элементы, вплоть до железа. Энергии тогда получается в разы больше.

Количество энергии, выделяемой во время ядерной реакции, напрямую зависит от — чем она больше, тем сильнее гравитация сжимает ядро светила, и тем больше водорода одновременно превращается в гелий. Но не одна ядерная энергия определяет светимость звезды — ведь ее надо еще излучать наружу.

И тут вступает в игру площадь излучения. Ее влияние в процессе передачи энергии очень велико, что легко проверяется даже в быту. Лампа накаливания, нить которой нагревается до 2800 °C, за 8 часов работы существенно не изменит температуру в помещении — а обычная батарея температурой в 50–80 °C сумеет прогреть комнату до ощутимой духоты. Разницу в эффективности обуславливают отличия в количестве поверхности, излучающей энергию.

Соотношение площади ядра звезды и ее часто бывает соизмеримо с пропорциями нити лампочки и батареи — поперечник ядра может составлять всего одну десятитысячную общего диаметра звезды. Таким образом, на светимость звезды серьезно влияет площадь ее излучающей поверхности — то есть поверхности самой звезды. Температура тут оказывается не столь существенной. Накал поверхности звезды на 40% меньше температуры фотосферы Солнца — но из-за больших размеров, ее светимость превышает солнечную в 150 раз.

Получается, в вычислениях светимости звезды роль размеров важнее и энергии ядра? На самом деле нет. Голубые гиганты с высокой светимостью и температурой обладают схожей светимостью с красными сверхгигантами, которые намного больше размерами. Кроме того, самая массивная и одна из наиболее горячих звезд, обладает самой высокой яркостью среди всех известных звезд

До открытия нового рекордсмена, это ставит точку в дискуссии о наиболее важном для светимости параметре

Что такое блеск звезды?

Начнем с блеска. Все вы не раз читали фразы вроде «блеск звезды равен…» или «звезда превосходит по блеску планету Сатурн». Звучит немного странно, не правда ли? Блестеть может начищенный пятак, медный таз на солнце, пуговицы на гимнастерке. В конце концов, могут блестеть глаза. Но звезда? Кажется, что во фразе блеск звезды есть что-то нелепое и слегка архаичное.

На самом деле термин блеск звезды — не устаревшее выражение, а самый что ни есть актуальный, современный термин. Под блеском астрономы подразумевают освещенность, которую создает небесный объект (например, звезда) на плоскости, перпендикулярной лучу зрения.

Слишком мудрено? Можно проще: чем выше блеск звезды, тем сильнее освещает она наши глаза, тем лучше мы ее видим! Звезды высокого блеска видны ночью хорошо, мы говорим про них с восхищением: «Какие яркие звезды!» Звезды, чей блеск мал, видны плохо, или вовсе не видны без телескопа. Мы говорим, что эти звезды тусклые.

Светимость от А до Я

Источник излучения в звезде искать долго не приходится. Вся энергия, которая может покинуть светило, создается в процессе термоядерных реакций синтеза в . Атомы водорода, сливаясь под давлением гравитации в гелий, высвобождают громадное количество энергии. А в звездах помассивнее «горит» не только водород, но и гелий — порой даже более массивные элементы, вплоть до железа. Энергии тогда получается в разы больше.

Количество энергии, выделяемой во время ядерной реакции, напрямую зависит от — чем она больше, тем сильнее гравитация сжимает ядро светила, и тем больше водорода одновременно превращается в гелий. Но не одна ядерная энергия определяет светимость звезды — ведь ее надо еще излучать наружу.

И тут вступает в игру площадь излучения. Ее влияние в процессе передачи энергии очень велико, что легко проверяется даже в быту. Лампа накаливания, нить которой нагревается до 2800 °C, за 8 часов работы существенно не изменит температуру в помещении — а обычная батарея температурой в 50–80 °C сумеет прогреть комнату до ощутимой духоты. Разницу в эффективности обуславливают отличия в количестве поверхности, излучающей энергию.

Соотношение площади ядра звезды и ее часто бывает соизмеримо с пропорциями нити лампочки и батареи — поперечник ядра может составлять всего одну десятитысячную общего диаметра звезды. Таким образом, на светимость звезды серьезно влияет площадь ее излучающей поверхности — то есть поверхности самой звезды. Температура тут оказывается не столь существенной. Накал поверхности звезды на 40% меньше температуры фотосферы Солнца — но из-за больших размеров, ее светимость превышает солнечную в 150 раз.

Получается, в вычислениях светимости звезды роль размеров важнее и энергии ядра? На самом деле нет. Голубые гиганты с высокой светимостью и температурой обладают схожей светимостью с красными сверхгигантами, которые намного больше размерами. Кроме того, самая массивная и одна из наиболее горячих звезд, обладает самой высокой яркостью среди всех известных звезд

До открытия нового рекордсмена, это ставит точку в дискуссии о наиболее важном для светимости параметре

Светимость от А до Я

Источник излучения в звезде искать долго не приходится. Вся энергия, которая может покинуть светило, создается в процессе термоядерных реакций синтеза в . Атомы водорода, сливаясь под давлением гравитации в гелий, высвобождают громадное количество энергии. А в звездах помассивнее «горит» не только водород, но и гелий — порой даже более массивные элементы, вплоть до железа. Энергии тогда получается в разы больше.

Количество энергии, выделяемой во время ядерной реакции, напрямую зависит от — чем она больше, тем сильнее гравитация сжимает ядро светила, и тем больше водорода одновременно превращается в гелий. Но не одна ядерная энергия определяет светимость звезды — ведь ее надо еще излучать наружу.

И тут вступает в игру площадь излучения. Ее влияние в процессе передачи энергии очень велико, что легко проверяется даже в быту. Лампа накаливания, нить которой нагревается до 2800 °C, за 8 часов работы существенно не изменит температуру в помещении — а обычная батарея температурой в 50–80 °C сумеет прогреть комнату до ощутимой духоты. Разницу в эффективности обуславливают отличия в количестве поверхности, излучающей энергию.

Соотношение площади ядра звезды и ее часто бывает соизмеримо с пропорциями нити лампочки и батареи — поперечник ядра может составлять всего одну десятитысячную общего диаметра звезды. Таким образом, на светимость звезды серьезно влияет площадь ее излучающей поверхности — то есть поверхности самой звезды. Температура тут оказывается не столь существенной. Накал поверхности звезды на 40% меньше температуры фотосферы Солнца — но из-за больших размеров, ее светимость превышает солнечную в 150 раз.

Получается, в вычислениях светимости звезды роль размеров важнее и энергии ядра? На самом деле нет. Голубые гиганты с высокой светимостью и температурой обладают схожей светимостью с красными сверхгигантами, которые намного больше размерами. Кроме того, самая массивная и одна из наиболее горячих звезд, обладает самой высокой яркостью среди всех известных звезд

До открытия нового рекордсмена, это ставит точку в дискуссии о наиболее важном для светимости параметре

Светимость от А до Я

Источник излучения в звезде искать долго не приходится. Вся энергия, которая может покинуть светило, создается в процессе термоядерных реакций синтеза в звездном ядре. Атомы водорода, сливаясь под давлением гравитации в гелий, высвобождают громадное количество энергии. А в звездах помассивнее «горит» не только водород, но и гелий — порой даже более массивные элементы, вплоть до железа. Энергии тогда получается в разы больше.

Количество энергии, выделяемой во время ядерной реакции, напрямую зависит от массы звезды — чем она больше, тем сильнее гравитация сжимает ядро светила, и тем больше водорода одновременно превращается в гелий. Но не одна ядерная энергия определяет светимость звезды — ведь ее надо еще излучать наружу.

И тут вступает в игру площадь излучения. Ее влияние в процессе передачи энергии очень велико, что легко проверяется даже в быту. Лампа накаливания, нить которой нагревается до 2800 °C, за 8 часов работы существенно не изменит температуру в помещении — а обычная батарея температурой в 50–80 °C сумеет прогреть комнату до ощутимой духоты. Разницу в эффективности обуславливают отличия в количестве поверхности, излучающей энергию.

Соотношение площади ядра звезды и ее поверхности часто бывает соизмеримо с пропорциями нити лампочки и батареи — поперечник ядра может составлять всего одну десятитысячную общего диаметра звезды. Таким образом, на светимость звезды серьезно влияет площадь ее излучающей поверхности — то есть поверхности самой звезды. Температура тут оказывается не столь существенной. Накал поверхности звезды Альдебаран на 40% меньше температуры фотосферы Солнца — но из-за больших размеров, ее светимость превышает солнечную в 150 раз.

Получается, в вычислениях светимости звезды роль размеров важнее температуры и энергии ядра? На самом деле нет. Голубые гиганты с высокой светимостью и температурой обладают схожей светимостью с красными сверхгигантами, которые намного больше размерами. Кроме того, самая массивная и одна из наиболее горячих звезд, R136a1, обладает самой высокой яркостью среди всех известных звезд

До открытия нового рекордсмена, это ставит точку в дискуссии о наиболее важном для светимости параметре

Использование светимости в астрономии

Диаграмма Герцшпрунга — Рассела

Таким образом, светимость достаточно точно отражает как и энергию звезды, так и площадь ее поверхности — поэтому она задействована во многих классификационных диаграммах, используемых астрономами для сравнения звезд. Среди них стоить выделить диаграмму Герцшпрунга-Рассела, отображающую интересные закономерности в распределении звезд во Вселенной — например, по ней легко определить возраст звезды. Также на светимости базируется йеркская спектральная классификация звезд — именно в ней фигурируют такие термины «белые карлики» или «сверхгиганты».

Абзацем выше упоминалось о том, как температура звезды влияет на светимость. Эту зависимость астрономы используют для выяснения параметров звезды — особенно тогда, когда цвет, самый точный индикатор нагрева объекта, искажается гравитацией. Также яркость звезды косвенно связана с ее составом. Чем меньше в веществе светила элементов, тяжелее гелия и водорода, тем больше она может набрать массы — критической характеристики в определении яркости звезды.

https://youtube.com/watch?v=ai7unNTFjms

Большая Медведица и поиски Полярной Звезды

В древности под созвездием понимали группу ярких звезд, характерных своим взаимным расположением, составляющих какую-либо фигуру, если эти звезды мысленно соединить прямыми линиями.

Сейчас под созвездием понимают целую область на небе внутри определенных границ. Говоря грубо, к созвездию относят все звезды, которые окажутся внутри воображаемого круга, проведенного так, чтобы включать в себя его самые яркие звезды. Однако, стоит иметь ввиду, что с земли картинка нам видится “плоской”, а вот на самом деле, некоторые из звезд входящие в созвездие, могут находится в пространстве дальше от своих соседок по созвездию, чем от звезд, видимых нами в совсем противоположной стороне неба!

Созвездия льва, рака… все это звучит так красиво, однако на практике, разглядеть что-то в мерцающих огоньках на темном небе довольно трудно. Всё дело в том, что нужна отправная точка, и, такой точкой в северном полушарии, безусловно будет Полярная Звезда.

Найти Полярную звезду не сложно – при условии, что вы знаете где север и можете отыскать на небе Большую Медведицу

Принято считать, что Полярная звезда – самая яркая из тех, что можно заметить, если посмотреть в небо прямо над головой. Однако это всего лишь миф. На самом деле, поиски Полярной Звезды надо начинать совсем по другой методике. Итак, первым делом необходимо найти на небосклоне самое заметное созвездие северного полушария Земли: Большую Медведицу.

Прежде всего надо знать хотя бы приблизительно, где находятся север и юг. Для этого достаточно заметить, где бывает Солнце в полдень. Это направление называется югом, а противоположное — севером. Если мы станем лицом на север, то восток будет направо, а запад налево.

Зная фигуру созвездия Большой Медведицы и умея ее разыскать на небе, в каком бы месте мы ни находились, мы можем разыскать по ней Полярную звезду и определить по ней страны света.

Созвездие Большой Медведицы (у нас её в старину называли Воз или Колесница) состоит из семи ярких звезд, которые своим расположением напоминают кастрюлю с ручкой или ковш.

Положение “ковша” на небе не постоянно. Надо иметь в виду, что небо вертится вокруг Полярной звезды и поэтому в разные часы ночи и в разное время года Большая Медведица занимает разные положения относительно горизонта. Иногда она находится близко к горизонту, и тогда ее звезды стоят на небе так, что «ручка» «кастрюли» смотрит влево. В другое время созвездие стоит выше на небе и «кастрюля» наклонена к горизонту. Бывает и так, что «кастрюля» переворачивается вверх дном (в это время она находится на севере, почти над головой).

Вас может заинтересовать

• Созвездие Октант (Octans)
• Созвездие Лев (Leo)
• Звезда Кастор из созвездия Близнецов
• Созвездия зимнего неба наблюдаемые с территории России
• Список звезд первой величины доступных для наблюдения с Земли

Звездное небо снятое с большой выдержкой. Все звезды на небосклоне описывают круги, а Полярная звезда стоит неподвижно. Земля как бы вращается по своей оси, стоя точно под ней!

Итак, как только созвездие Большой Медведицы найдено, обратите внимание на две крайние звезды, образующие «переднюю стенку ковша». Мысленно проведите через них прямую линию вверх, чтобы она шла “от дна к крышке” ковша, отсчитайте пять отрезков такой же длинны, как расстояние между этими двумя звездами… и сразу же обратите внимание на ярко светящуюся желтым светом звезду

Леди и джентльмены – спешу вам представить. То что вы видите перед собой и есть Полярная Звезда.

Не самая яркая. Не самая заметная. Но, самая важная для наблюдателя с Земли.

Полярная звезда принадлежит к созвездию Малой Медведицы, форма которой тоже напоминает ковш, только меньшего размера, к тому же перевернутый, по отношению к Большой Медведице.

Полярная звезда ярче всех остальных звезд этого созвездия и находится на самом конце «ручки малого ковша». Образно говоря, Малая Медведица как бы “висит” на Полярной звезде. Созвездия, близкие к Полярной звезде, никогда не заходят. Они видны и летом и зимой в любой час ночи.

Температура поверхности

Температура поверхности. Распределение энергии в спектрах раскалённых тел неодинаково; в зависимости от температуры максимум излучения приходится на разные длины волн, меняется цвет суммарного излучения. Исследование этих эффектов у звезды, изучение распределения энергии в звёздных спектрах, измерения показателей цвета позволяют определять их температуры. Температуры звезд определяют также по относительным интенсивностям некоторых линий в их спектре, позволяющим установить спектральный класс звезд. Спектральные классы звезд зависят от температуры и с убыванием её обозначаются буквами: О, В, A, F, G, К, М. Кроме того, от класса G ответвляется побочный ряд углеродных звёзд С, а от класса К — побочная ветвь S. Из класса О выделяют более горячие звезды. Зная механизм образования линий в спектрах, температуру можно вычислить по спектральному классу, если известно ускорение силы тяжести на поверхности звезды, связанное со средней плотностью её фотосферы, а, следовательно, и размерами звезды (плотность может быть оценена по тонким особенностям спектров). Зависимость спектрального класса или показателя цвета от эффективной температуры звезды называется шкалой эффективных температур. Зная температуру, можно теоретически рассчитать, какая доля излучения звезды приходится на невидимые области спектра — ультрафиолетовую и инфракрасную. Абсолютная звёздная величина и поправка, учитывающая излучение в ультрафиолетовой и инфракрасной частях спектра, дают возможность найти полную светимость звезды.

Характеристика небесных тел может быть очень запутанной. Только у звезд есть видимая, абсолютная величина, светимость и другие параметры. С последним мы и попробуем разобраться. Что такое светимость звезд? Имеет ли она что-то общее с их видимостью на ночном небосклоне? Какая светимость у Солнца?

Светимость звезд

Светимость звёзд (L) чаще выражается в единицах светимости Солнца (4x эрг/с). По светимости звёзды различаются в очень широких пределах. Большинство звёзд составляют «карлики», их светимость ничтожна иногда даже по сравнению с Солнцем. Характеристикой светимости является «абсолютная величина» звезды. Есть ещё понятие «видимая звёздная величина», которая зависит от светимости звезды, цвета и расстояния до неё. В большинстве случаев используют «абсолютную величину», чтобы реально оценить размеры звёзд, независимо как далеко они находятся. Чтобы узнать истинную величину, просто нужно звёзды отнести на какое- то условное расстояние (допустим на 10ПК). Звёзды высокой светимости имеют отрицательные значения. На пример видимая величина солнца -26,8. На расстоянии в 10ПК эта величина будет уже +5 (самые слабые звёзды видимые невооружённым глазом имеют величину +6).

Светимость

Долгое время астрономы полагали, что различие видимого блеска звёзд связано только с расстоянием до них: чем дальше звезда, тем менее яркой она должна казаться. Но когда стали известны расстояния до звёзд, астрономы установили, что иногда более далёкие звёзды имеют больший видимый блеск. Значит, видимый блеск звёзд зависит не только от их расстояния, но и от действительной силы их света, то есть от их светимости. Светимость звезды зависит от размеров поверхности звёзд и от её температуры. Светимость звезды выражает её истинную силу света по сравнению с силой света Солнца. Например, когда говорят, что светимость Сириуса равна 17, это значит, что истинная сила его света больше силы света Солнца в 17 раз.

Определяя светимости звёзд, астрономы установили, что многие звёзды в тысячи раз ярче Солнца, например, светимость Денеба (альфа Лебедя) — 9400. Среди звёзд есть и такие, которые излучают в сотни тысяч раз больше света, чем Солнце. Примером может служить звезда, обозначаемая буквой S в созвездии Золотой Рыбы. Она светит в 1 000000 раз ярче Солнца. Другие звёзды имеют одинаковую или почти одинаковую с нашим Солнцем светимость, например, Альтаира (Альфа Орла) -8. Существуют звёзды, светимость которых выражается тысячными долями, то есть их сила света в сотни раз меньше, чем у Солнца.

Природа звезд

Звезды — очень массивные космические тела, излучающие свет. Они образуются из газов и пыли, в результате гравитационного сжатия. Внутри звезд находится плотное ядро, в котором происходят ядерные реакции. Они и способствуют свечению звезд. Основными характеристиками светил являются спектр, размер, блеск, светимость, внутренняя структура. Все эти параметры зависят от массы конкретной звезды и её химического состава.

Главными «конструкторами» этих небесных тел являются гелий и водород. В меньшем количестве относительно них, может содержаться углерод, кислород и металлы (марганец, кремний, железо). Наибольшее количество водорода и гелия у молодых звезд, со временем их пропорции уменьшаются, уступая место другим элементам.

Во внутренних областях звезды обстановка очень «горячая». Температура в них доходит до нескольких миллионов кельвинов. Здесь идут непрерывные реакции, в которых водород превращается в гелий. На поверхности температура намного ниже и доходит только до нескольких тысяч кельвинов.

Светимость от А до Я

Источник излучения в звезде искать долго не приходится. Вся энергия, которая может покинуть светило, создается в процессе термоядерных реакций синтеза в . Атомы водорода, сливаясь под давлением гравитации в гелий, высвобождают громадное количество энергии. А в звездах помассивнее «горит» не только водород, но и гелий — порой даже более массивные элементы, вплоть до железа. Энергии тогда получается в разы больше.

Количество энергии, выделяемой во время ядерной реакции, напрямую зависит от — чем она больше, тем сильнее гравитация сжимает ядро светила, и тем больше водорода одновременно превращается в гелий. Но не одна ядерная энергия определяет светимость звезды — ведь ее надо еще излучать наружу.

И тут вступает в игру площадь излучения. Ее влияние в процессе передачи энергии очень велико, что легко проверяется даже в быту. Лампа накаливания, нить которой нагревается до 2800 °C, за 8 часов работы существенно не изменит температуру в помещении — а обычная батарея температурой в 50–80 °C сумеет прогреть комнату до ощутимой духоты. Разницу в эффективности обуславливают отличия в количестве поверхности, излучающей энергию.

Соотношение площади ядра звезды и ее часто бывает соизмеримо с пропорциями нити лампочки и батареи — поперечник ядра может составлять всего одну десятитысячную общего диаметра звезды. Таким образом, на светимость звезды серьезно влияет площадь ее излучающей поверхности — то есть поверхности самой звезды. Температура тут оказывается не столь существенной. Накал поверхности звезды на 40% меньше температуры фотосферы Солнца — но из-за больших размеров, ее светимость превышает солнечную в 150 раз.

Получается, в вычислениях светимости звезды роль размеров важнее и энергии ядра? На самом деле нет. Голубые гиганты с высокой светимостью и температурой обладают схожей светимостью с красными сверхгигантами, которые намного больше размерами. Кроме того, самая массивная и одна из наиболее горячих звезд, обладает самой высокой яркостью среди всех известных звезд

До открытия нового рекордсмена, это ставит точку в дискуссии о наиболее важном для светимости параметре