Ukitazama kwa makini anga la usiku, ni rahisi kutambua kuwa nyota zinazotutazama zinatofautiana kwa rangi. Bluu, nyeupe, nyekundu, zinang'aa sawasawa au kufifia kama taji ya mti wa Krismasi. Katika darubini, tofauti za rangi zinaonekana zaidi. Sababu ya utofauti huu iko katika joto la picha. Na, kinyume na dhana ya kimantiki, moto zaidi sio nyekundu, lakini bluu, nyeupe-bluu na nyota nyeupe. Lakini mambo ya kwanza kwanza.
Uainishaji maalum
Nyota ni mipira mikubwa ya moto ya gesi. Njia tunayowaona kutoka kwa Dunia inategemea vigezo vingi. Kwa mfano, nyota haziteteki. Ni rahisi sana kuwa na hakika juu ya hili: inatosha kukumbuka Jua. Athari ya flickering hutokea kutokana na ukweli kwamba mwanga unaokuja kutoka kwa miili ya cosmic kwetu inashinda kati ya nyota, iliyojaa vumbi na gesi. Kitu kingine ni rangi. Ni matokeo ya kupokanzwa kwa makombora (haswa photosphere) kwa halijoto fulani. Rangi halisi inaweza kutofautiana na inayoonekana, lakini kwa kawaida tofauti huwa ndogo.
Leo, uainishaji wa nyota wa Harvard unatumika kote ulimwenguni. Yeye hutokea kuwajoto na inategemea fomu na ukubwa wa jamaa wa mistari ya wigo. Kila darasa linalingana na nyota za rangi fulani. Uainishaji huu ulianzishwa katika Chuo cha Harvard Observatory mnamo 1890-1924.
Mwingereza Mmoja Aliyenyolewa Alitafuna Tende Kama Karoti
Kuna madarasa saba kuu ya taswira: O-B-A-F-G-K-M. Mlolongo huu unaonyesha kupungua kwa joto kwa taratibu (kutoka O hadi M). Ili kukumbuka, kuna fomula maalum za mnemonic. Kwa Kirusi, moja yao inasikika kama hii: "Mwingereza Mmoja Aliyenyolewa Alitafuna Tarehe Kama Karoti." Zaidi mbili zinaongezwa kwa madarasa haya. Herufi C na S huashiria miale baridi yenye mikanda ya oksidi ya chuma kwenye wigo. Hebu tuangalie kwa karibu madarasa ya nyota:
- Daraja O lina sifa ya halijoto ya juu zaidi ya uso (kutoka Kelvin elfu 30 hadi 60). Nyota za aina hii huzidi Jua kwa wingi na 60, na kwa radius - kwa mara 15. Rangi yao inayoonekana ni bluu. Kwa upande wa mwangaza, wako mbele ya nyota yetu kwa zaidi ya mara milioni. Nyota ya bluu HD93129A, ya darasa hili, ina sifa ya mojawapo ya fahirisi za juu zaidi za mwanga kati ya miili inayojulikana ya cosmic. Kulingana na kiashiria hiki, iko mbele ya Jua kwa mara milioni 5. Nyota ya bluu iko katika umbali wa miaka mwanga elfu 7.5 kutoka kwetu.
- Daraja B ina halijoto ya Kelvin elfu 10-30, uzito mara 18 zaidi ya ile ya Jua. Hizi ni nyota nyeupe-bluu na nyeupe. Radio yao ni kubwa mara 7 kuliko ile ya Jua.
- Daraja A lina sifa ya halijoto ya Kelvin elfu 7.5-10,radius na wingi unaozidi mara 2.1 na 3.1, kwa mtiririko huo, vigezo sawa vya Jua. Hizi ni nyota nyeupe.
- Daraja F: halijoto 6000-7500 K. Uzito mkubwa kuliko jua kwa mara 1.7, radius - kwa 1.3. Kutoka Duniani, nyota kama hizo pia huonekana nyeupe, rangi yao halisi ni nyeupe ya manjano.
- Daraja G: halijoto 5-6 elfu Kelvin. Jua ni la darasa hili. Rangi inayoonekana na halisi ya nyota hizo ni njano.
- Hatari K: halijoto 3500-5000 K. Radius na uzito ni chini ya jua, ni 0.9 na 0.8 ya vigezo sambamba vya nyota. Inaonekana kutoka Duniani, rangi ya nyota hizi ni manjano-machungwa.
- Daraja M: halijoto 2-3.5 elfu Kelvin. Misa na radius - 0.3 na 0.4 kutoka kwa vigezo sawa vya Jua. Kutoka kwenye uso wa sayari yetu, wanaonekana nyekundu-machungwa. Beta Andromedae na Alpha Chanterelles ni za darasa la M. Nyota nyekundu inayong'aa inayojulikana na wengi ni Betelgeuse (Alpha Orionis). Ni bora kuitafuta angani wakati wa baridi. Nyota nyekundu iko juu na kushoto kidogo ya ukanda wa Orion.
Kila darasa limegawanywa katika vikundi vidogo kutoka 0 hadi 9, yaani, kutoka kwa joto zaidi hadi la baridi zaidi. Nambari za nyota zinaonyesha mali ya aina fulani ya spectral na kiwango cha kupokanzwa kwa photosphere kwa kulinganisha na taa zingine kwenye kikundi. Kwa mfano, Jua ni la darasa la G2.
Wazungu wanaoonekana
Kwa hivyo, madarasa ya nyota B hadi F yanaweza kuonekana meupe kutoka duniani. Na ni vitu tu vya aina ya A ambavyo vina rangi hii. Kwa hivyo, nyota Seif (kundi nyota ya Orion) na Algol (beta Perseus) kwa mwangalizi asiye na darubini itaonekana.nyeupe. Wao ni wa darasa la spectral B. Rangi yao ya kweli ni bluu-nyeupe. Pia kuonekana nyeupe ni Mythrax na Procyon, nyota angavu zaidi katika michoro ya mbinguni ya Perseus na Canis Minor. Hata hivyo, rangi yao halisi ni karibu na njano (daraja F).
Kwa nini nyota ni nyeupe kwa mwangalizi wa kidunia? Rangi imepotoshwa kutokana na umbali mkubwa unaotenganisha sayari yetu kutoka kwa vitu sawa, pamoja na mawingu mengi ya vumbi na gesi, ambayo mara nyingi hupatikana angani.
Darasa A
Nyota nyeupe zina sifa ya halijoto isiyo ya juu sana kama vile viwakilishi vya madarasa ya O na B. Picha zao za hewa joto hufikia Kelvin elfu 7.5-10. Nyota za darasa la Spectral A ni kubwa zaidi kuliko Jua. Mwangaza wao pia ni mkubwa zaidi - takriban mara 80.
Katika mwonekano wa nyota za A, mistari ya hidrojeni ya mfululizo wa Balmer hutamkwa kwa nguvu. Mistari ya vitu vingine ni dhaifu sana, lakini inakuwa muhimu zaidi unaposonga kutoka kwa aina ndogo ya A0 hadi A9. Majitu na majitu makubwa ya darasa la spectral A yana sifa ya mistari ya hidrojeni isiyotamkwa kidogo kuliko nyota kuu za mfuatano. Kwa upande wa miale hii, mistari ya metali nzito huonekana zaidi.
Kuna nyota nyingi za kipekee za darasa la spectral A. Neno hili linamaanisha taa ambazo zina sifa zinazoonekana katika wigo na vigezo vya kimwili, ambayo inafanya kuwa vigumu kuainisha. Kwa mfano, nyota adimu za aina ya Bootes lambda zina sifa ya ukosefu wa metali nzito na mzunguko wa polepole sana. Mwangaza wa kipekee pia ni pamoja na vibete weupe.
Daraja A ni la vitu angavu hivyo vya usikumbinguni, kama Sirius, Mencalinan, Alioth, Castor na wengine. Hebu tuwafahamu zaidi.
Alpha Canis Meja
Sirius ndiye nyota angavu zaidi, ingawa si iliyo karibu zaidi, angani. Umbali wake ni miaka 8.6 ya mwanga. Kwa mtazamaji wa kidunia, inaonekana kuwa angavu sana kwa sababu ina ukubwa wa kuvutia na bado haijaondolewa mbali kama vitu vingine vingi vikubwa na vinavyong'aa. Nyota iliyo karibu zaidi na Jua ni Alpha Centauri. Sirius yuko katika nafasi ya tano kwenye orodha hii.
Ni mali ya kundinyota Canis Major na ni mfumo wa vijenzi viwili. Sirius A na Sirius B zimetenganishwa na vitengo 20 vya unajimu na huzunguka kwa muda wa chini ya miaka 50. Sehemu ya kwanza ya mfumo, nyota ya mlolongo kuu, ni ya darasa la spectral A1. Uzito wake ni mara mbili ya jua, na radius yake ni mara 1.7. Yeye ndiye anayeweza kutazamwa kwa macho kutoka kwenye ardhi.
Sehemu ya pili ya mfumo ni kibete nyeupe. Nyota Sirius B ni karibu sawa na mwanga wetu kwa wingi, ambayo si ya kawaida kwa vitu vile. Kwa kawaida, vibete nyeupe vina sifa ya wingi wa misa ya jua 0.6-0.7. Wakati huo huo, vipimo vya Sirius B ni karibu na wale wa dunia. Inachukuliwa kuwa hatua ya kibete nyeupe ilianza kwa nyota hii karibu miaka milioni 120 iliyopita. Sirius B ilipokuwa kwenye mlolongo mkuu, pengine ilikuwa taa yenye wingi wa misa 5 ya jua na ilikuwa ya aina ya spectral B.
Sirius A, kulingana na wanasayansi, atasonga hadi hatua inayofuata ya mageuzi katika takriban miaka milioni 660. Kishaitageuka kuwa jitu jekundu, na baadaye kidogo - kuwa kibete nyeupe, kama mwenzake.
Alpha Eagle
Kama Sirius, nyota nyingi nyeupe, ambazo majina yao yamepewa hapa chini, zinajulikana vyema si tu kwa watu wanaopenda unajimu kwa sababu ya mwangaza wao na kutajwa mara kwa mara katika kurasa za fasihi za hadithi za kisayansi. Altair ni mojawapo ya vinara hao. Alpha Eagle hupatikana, kwa mfano, huko Ursula le Guin na Steven King. Katika anga la usiku, nyota hii inaonekana wazi kutokana na mwangaza wake na ukaribu wa karibu. Umbali wa kutenganisha Jua na Altair ni miaka 16.8 ya mwanga. Kati ya nyota za darasa A, ni Sirius pekee aliye karibu nasi.
Altair ni kubwa mara 1.8 kuliko Jua. Kipengele chake cha sifa ni mzunguko wa haraka sana. Nyota hufanya mzunguko mmoja kuzunguka mhimili wake kwa chini ya saa tisa. Kasi ya mzunguko karibu na ikweta ni 286 km/s. Matokeo yake, Altair "mahiri" itapigwa kutoka kwenye miti. Kwa kuongeza, kutokana na sura ya mviringo, joto na mwangaza wa nyota hupungua kutoka kwa miti hadi ikweta. Athari hii inaitwa "gravitational darkening".
Sifa nyingine ya Altair ni kwamba mwangaza wake hubadilika kadri muda unavyopita. Inarejelea vigeu vya aina ya Shield delta.
Alpha Lyra
Vega ndiye nyota iliyosomwa zaidi baada ya Jua. Alpha Lyrae ndiye nyota wa kwanza kubainishwa wigo wake. Pia alikua mwangaza wa pili baada ya Jua, aliyepigwa kwenye picha. Vega pia ilikuwa kati ya nyota za kwanza ambazo wanasayansi walipima umbali kwa kutumia njia ya parlax. Kwa muda mrefu, mwangaza wa nyota ulichukuliwa kama 0 wakati wa kubainisha ukubwa wa vitu vingine.
Alpha Lyra anafahamika vyema na mwanaanga na mwangalizi rahisi. Ni ya tano kwa kung'aa zaidi kati ya nyota, na imejumuishwa katika asterism ya Pembetatu ya Majira pamoja na Altair na Deneb.
Umbali kutoka Jua hadi Vega ni miaka 25.3 ya mwanga. Radi ya ikweta na uzito wake ni 2.78 na 2.3 mara kubwa kuliko vigezo sawa vya nyota yetu, mtawaliwa. Umbo la nyota ni mbali na kuwa mpira kamili. Kipenyo kwenye ikweta ni kikubwa zaidi kuliko kwenye nguzo. Sababu ni kasi kubwa ya mzunguko. Katika ikweta, hufikia kilomita 274 kwa sekunde (kwa Jua, parameta hii ni zaidi ya kilomita mbili kwa sekunde).
Moja ya vipengele maalum vya Vega ni diski ya vumbi inayoizunguka. Labda, iliibuka kama matokeo ya idadi kubwa ya migongano ya comets na meteorites. Diski ya vumbi inazunguka nyota na inapokanzwa na mionzi yake. Matokeo yake, ukubwa wa mionzi ya infrared ya Vega huongezeka. Sio muda mrefu uliopita, asymmetries ziligunduliwa kwenye diski. Huenda maelezo yao ni kwamba nyota hiyo ina angalau sayari moja.
Alpha Gemini
Kitu cha pili kwa kung'aa zaidi katika kundinyota Gemini ni Castor. Yeye, kama waangazi waliotangulia, ni wa darasa la spectral A. Castor ni moja ya nyota angavu zaidi angani usiku. Katika orodha inayolingana, yuko kwenye nafasi ya 23.
Castor ni mfumo mwingi unaojumuisha vijenzi sita. Vipengele viwili kuu (Castor A na Castor B) vinazungukakaribu na kituo cha kawaida cha misa na kipindi cha miaka 350. Kila moja ya nyota mbili ni binary ya spectral. Vijenzi vya Castor A na Castor B vina mwanga mdogo na huenda vinatokana na aina ya spectral M.
Castor C hakuunganishwa mara moja kwenye mfumo. Hapo awali, iliteuliwa kama nyota huru YY Gemini. Katika mchakato wa kutafiti eneo hili la anga, ilijulikana kuwa mwanga huu ulikuwa umeunganishwa kimwili na mfumo wa Castor. Nyota huzunguka katikati ya wingi wa vipengele vyote kwa kipindi cha makumi kadhaa ya maelfu ya miaka na pia ni binary ya spectral.
Beta Aurigae
Mchoro wa anga wa Auriga unajumuisha "pointi" zipatazo 150, nyingi zikiwa na nyota nyeupe. Majina ya mianga yatasema kidogo kwa mtu aliye mbali na unajimu, lakini hii haizuii umuhimu wao kwa sayansi. Kitu angavu zaidi katika muundo wa mbinguni, mali ya darasa la spectral A, ni Mencalinan au Beta Aurigae. Jina la nyota kwa Kiarabu linamaanisha "bega la mwenye hatamu."
Menkalinan - mfumo wa triple. Vipengele vyake viwili ni subgiants ya darasa la spectral A. Mwangaza wa kila mmoja wao unazidi parameter sawa ya Sun kwa mara 48. Zinatenganishwa na umbali wa vitengo 0.08 vya angani. Sehemu ya tatu ni kibete nyekundu kwa umbali wa 330 AU kutoka kwa jozi. e.
Epsilon Ursa Major
"point" angavu zaidi katika pengine kundinyota maarufu zaidi katika anga ya kaskazini (Ursa Major) ni Aliot, pia iliyoainishwa kama daraja A. Ukuu unaoonekana ni 1.76. ImeorodheshwaNyota angavu zaidi inachukua nafasi ya 33. Alioth anaingia kwenye asterism ya Big Dipper na yuko karibu na bakuli kuliko vimulimuli vingine.
Wigo wa Aliot una sifa ya mistari isiyo ya kawaida inayobadilika-badilika kwa muda wa siku 5.1. Inachukuliwa kuwa vipengele vinahusishwa na ushawishi wa uwanja wa magnetic wa nyota. Kushuka kwa thamani katika wigo, kulingana na data ya hivi karibuni, kunaweza kutokea kwa sababu ya eneo la karibu la mwili wa ulimwengu na wingi wa karibu misa 15 ya Jupiter. Ikiwa hii ni hivyo bado ni siri. Ni, kama siri zingine za nyota, wanaastronomia hujaribu kuelewa kila siku.
Vibete weupe
Hadithi kuhusu nyota nyeupe itakuwa haijakamilika ikiwa hatutataja hatua hiyo ya mageuzi ya nyota, ambayo imetajwa kama "kibeti cheupe". Vitu vile vilipata jina lao kutokana na ukweli kwamba wa kwanza waliogunduliwa kati yao walikuwa wa darasa la spectral A. Ilikuwa Sirius B na 40 Eridani B. Leo, vidogo vyeupe huitwa mojawapo ya chaguo kwa hatua ya mwisho ya maisha ya nyota.
Hebu tuzingatie kwa undani zaidi mzunguko wa maisha ya vinara.
Mageuzi ya nyota
Nyota hazizaliwi kwa usiku mmoja: yoyote kati yao hupitia hatua kadhaa. Kwanza, wingu la gesi na vumbi huanza kupungua chini ya ushawishi wa nguvu zake za mvuto. Polepole, inachukua fomu ya mpira, wakati nishati ya mvuto inageuka kuwa joto - joto la kitu linaongezeka. Kwa sasa inapofikia thamani ya Kelvin milioni 20, mmenyuko wa muunganisho wa nyuklia huanza. Hatua hii inachukuliwa kuwa mwanzo wa maisha ya nyota kamili.
Muda mwingi vinara hutumia kwenye mlolongo mkuu. Majibu yanaendelea kila wakati kwenye matumbo yaomzunguko wa hidrojeni. Joto la nyota linaweza kutofautiana. Wakati hidrojeni yote katika kiini inapoisha, hatua mpya ya mageuzi huanza. Sasa heliamu ni mafuta. Wakati huo huo, nyota huanza kupanua. Mwangaza wake huongezeka, wakati joto la uso, kinyume chake, hupungua. Nyota inaacha mlolongo mkuu na kuwa jitu jekundu.
Uzito wa msingi wa heliamu huongezeka polepole, na huanza kusinyaa chini ya uzani wake wenyewe. Hatua ya giant nyekundu inaisha kwa kasi zaidi kuliko ile iliyopita. Njia ambayo mageuzi zaidi yatachukua inategemea wingi wa awali wa kitu. Nyota zenye uzito wa chini kwenye hatua ya jitu jekundu huanza kuvimba. Kama matokeo ya mchakato huu, kitu huacha makombora yake. Nebula ya sayari na msingi wazi wa nyota huundwa. Katika kiini vile, athari zote za fusion zimekamilika. Inaitwa kibete nyeupe cha heliamu. Majitu makubwa zaidi mekundu (hadi kikomo fulani) hubadilika na kuwa vijeba nyeupe kaboni. Zina vipengee vizito zaidi kuliko heliamu katika core zake.
Vipengele
Vibete weupe ni miili, kwa wingi, kama sheria, karibu sana na Jua. Wakati huo huo, ukubwa wao unafanana na dunia. Msongamano mkubwa wa miili hii ya ulimwengu na michakato inayofanyika katika kina chake haielezeki kutoka kwa mtazamo wa fizikia ya zamani. Siri za nyota zilifichuliwa na quantum mechanics.
Dutu ya vijeba nyeupe ni plazima ya elektroni-nyuklia. Karibu haiwezekani kuitengeneza hata kwenye maabara. Kwa hivyo, sifa nyingi za vitu kama hivyo bado hazieleweki.
Hata ukisoma nyota usiku kucha, hutaweza kugundua angalau kibete kimoja cheupe bila kifaa maalum. Mwangaza wao ni mdogo sana kuliko ule wa jua. Kulingana na wanasayansi, vibete nyeupe hufanya takriban 3 hadi 10% ya vitu vyote kwenye Galaxy. Hata hivyo, hadi sasa, ni zile tu zimepatikana ambazo ziko si zaidi ya visehemu 200-300 kutoka Duniani.
Vibete weupe wanaendelea kubadilika. Mara baada ya malezi, wana joto la juu la uso, lakini baridi haraka. Makumi machache ya mabilioni ya miaka baada ya malezi, kulingana na nadharia, kibete nyeupe hubadilika na kuwa kibete cheusi - mwili ambao hautoi mwanga unaoonekana.
Nyota nyeupe, nyekundu au buluu kwa mtazamaji hutofautiana kimsingi katika rangi. Mwanaastronomia anatazama ndani zaidi. Rangi kwa ajili yake mara moja inaelezea mengi kuhusu joto, ukubwa na wingi wa kitu. Nyota ya buluu au ya buluu angavu ni mpira mkubwa wa moto, mbele ya Jua kwa njia zote. Taa nyeupe, mifano ambayo imeelezewa katika kifungu hicho, ni kidogo kidogo. Nambari za nyota katika orodha mbalimbali pia huwaambia wataalamu mengi, lakini sio wote. Kiasi kikubwa cha taarifa kuhusu maisha ya vitu vya angani bado hakijaelezwa, au bado hakijagunduliwa.
