Відмінність зірок за кольором. Спектри нормальних зірок і спектральна класифікація

У космічному просторі живуть зірки різних типів, які відрізняються один від одного за своєю будовою, за силою випромінювання, за кольором, який вони створюють навколо себе, а також за цілою низкою інших ознак. Виходячи з цього були складені окремі характеристики для кожного з типів небесних світил. На щастя, їх виявилося небагато, і всі вони можуть поміститися в нашій статті. Тому нижче ми розглянемо, як ідентифікувати відмінність зірок за кольором, що це взагалі означає і як впливає на навколишнє середовище.

Що таке зірка?

По суті, будь-яка зірка є величезною кулею розпеченої плазми. До її складу входять такі компоненти, як водень і гелій, які, стикаючись між собою, утворює величезні потоки тепла і світла. Після того як стан цих двох складових навколо зірки нормалізується, її починають оточувати планети. Вони утворюються з космічних каменів, з астероїдів, комет або ж з інших, більш складних причин. Але тут варто зазначити, що саме відмінність зірок за кольором дає нам можливість зрозуміти, чи можуть навколо конкретного небесного світила утворитися планети. Як правило, такі супутники з’являються навколо зірок, що мають середнє світіння і тепловіддачу. Тож про те, якого кольору зірки характеризуються тими чи іншими особливостями, ми розповімо нижче.

Небесні світила класу «О»

Такі космічні об’єкти вважаються одними з найяскравіших у всесвіті. Зірки блакитного кольору найбільші за своїм радіусом, масою і світністю. Свою назву вони отримали завдяки тому, що випромінюють такий синюватий відтінок, який видно на найбільші відстані, навіть за космічними мірками. Тому є своє хімічне пояснення — в цій плазмовій кулі такі елементи, як гелій, азот, вуглець та інші дуже сильно іонізуються, внаслідок чого виникає ультрафіолетове світіння. Зірки блакитного кольору, незважаючи на свою могутність і гігантську розміри, живуть дуже мало. У середньому їх буття тягнеться протягом 1 мільйона років, після чого зірка вибухає. Біля таких небесних світил планети, теоретично придатні для життя, утворюються вкрай рідко. Яскравим представником даного типу є зірка Гарніб.

Трохи менше світла — категорія «В»

Тепер ми розглянемо категорію біло-блакитних космічних світил, які трохи відстають від своїх попередників за всіма показниками. Оскільки назва і колір зірок в астрономії завжди збігаються, ми не будемо описувати їх зовнішній вигляд. Характерний відтінок космічне тіло отримує завдяки тому, що в плазмі іонізується водень, в той час як гелій досягає практично нейтрального стану. Саме останній елемент створює навколо них білу оболонку, яка найчастіше представлена у вигляді смужок. Живуть такі світила протягом 10-15 мільйонів років, і ймовірність того, що навколо них можуть утворитися планети, що підходять для проживання, досить велика. Знайти біло-блакитну зірку можна на небосвіді в сузір’ї Діви. Вони називається Спіка.

Зірки категорії «А»

Зірки білого кольору є одними з найбільш популярних у космосі. Інтенсивність світіння велика, але при цьому величезні потоки радіації та інші випромінювання не заважають іншим комічним тілам, які розташовуються навколо них, вести нормальне життя. Космічні об’єкти, що входять в цю категорію, мають виключно білий окрас завдяки тому, що в них водень досягає максимально нейтрального стану. Це перетворює його, в синтезі з іншими компонентами, в білосніжну масу, яка випромінює незліченну кількість кельвінів, що перетворюються на тепло і світло. Зірки білого кольору ще називаються «смугастими», оскільки саме водень проступає на їх поверхню у вигляді смужок. Тривалість буття такої зірки коливається в межах від 400 мільйонів до 2 мільярдів років. Подібні небесні світила зустрічаються нам у співвезіннях Великого Пса (Сіріус), а також Ліри (Вега).

Група зірок під шифром F

Тим фактом, що назва і колір зірок завжди збігаються між собою, ми зобов’язані хімічним процесам, які там відбуваються. Тому тепер ми розглянемо космічних плазмових гігантів, які входять до категорії «біло-жовтих» і мають характерне світіння. Водень у таких небесних світилах вже не міститься в тій величезній кількості, як у вищеописаних випадках. Тут навпаки, переважають інші метали — залізо, титан, а також кальцій. Вони іонізуються, надаючи плавлячій плазмі злегка жовтуватий відтінок. Оскільки зірка не дуже велика за своїми розмірами, цей колір є для неї порятунком. Його видно на мільярди світлових років, тому астрономи можуть розгледіти такі космічні об’єкти в свої телескопи, навіть якщо вони дуже сильно віддалені від Землі. Живуть такі зірки протягом 4 і більше мільярдів років, і часто збирають навколо себе паради планет, де може зародитися життя. Представниками цієї групи є світила Порціон і Ропагі.

Зірка на ім’я Сонце… розглянемо клас «G»

Наступні в нашому списку виявляються зірки жовтого кольору, найяскравішим для нас представником яких виявляється Сонце. Такі космічні тіла наповнені різними металами, головне місце серед яких займає кальцій. Вони дуже сильно іонізується, внаслідок чого набуває насиченого жовтого відтінку. Більшої інтенсивності йому надають інші важкі метали, які також плавляться під величезними температурами. Смужки водню тут вже зовсім непомітні, та й сама ця речовина міститься в жовтих зірках в дуже малій кількості. Тривалість життя таких світил становить приблизно 10 мільярдів років. Це дозволяє не просто зібрати навколо себе певний ряд планет, а й утримати їх на своїх орбітах на досить тривалий (за космічними мірками) проміжок часу. Для прикладу, подивіться на нашу Сонячну Систему.

Категорія зірок «К»

Оскільки різницю зірок за кольором офіційно визнано астрономічною системою в усьому світі, ми переходимо до передостанньої категорії, яка називається «помаранчевою». У складі даних небесних тіл водень вже міститься в дуже малому стані, тому він себе мало проявляє. Білі лінії на поверхню практично не проступають, а ось результати плавлення інших металів, з яких складається зірка, досить помітні. Тут є і алюміній, і титан, і залізо, а що найголовніше — кальцій. При цьому температура плавлення всіх цих елементів тут не надто висока. Через це бузковий шлейф, який можна побачити за більш яскравими зірками (категорії О, А та ін.), тут повністю відсутній. Проте, незважаючи на низькі температурні показники і невелику величину, помаранчеві зірки можу збирати навколо себе невеликі планетні системи. На них не завжди зароджується життя, проте вони існують до тих пір, поки не зникне з простору саме помаранчеве «сонце». Його ж життя вимірюється 60 мільярдами років. Зірки-представники даної категорії — Явін, Альдебаран і Арктур.

Найменші зірочки — група «М»

Зірки червоного кольору характеризуються дуже холодною температурою і ослабленими процесами плавлення металів. Вони також мають дуже маленькі параметри, в порівнянні зі своїми гігантськими аналогами, малу масу і силу випромінювання. Червонувате світіння навколо світила створюється вже не завдяки тому, що тут переплавляються різні метали, а тому, що ступінь їх окислення досягає свого максимуму, і молекули просто поглинають один одного. Навколо таких червоних карликів дуже рідко утворюються планети, придатні для проживання. Бетельгейзе — найяскравіший представник цієї категорії, вік якого обчислюється в десятках трильйонів років.

Нетипові небесні світила

Тільки що ми розглянули як проводиться відмінність зірок за кольором, а ось про те, що існують якісь аномальні категорії таких небесних тіл не згадали. Що ж, насправді в космосі зустрічаються зірки категорії «С». Це можна сказати синтез помаранчевої і червоної зірки, в якій міститься максимальна кількість різних металів. Головна особливість категорії — тут є атоми, які поглинають вуглевод і водень, що робить зірку ще більш холодною і бляклою. Куди більш аномальною є зірка класу «S». Вона дуже схожа з помаранчевою, проте замість великої кількості титану до її складу входить стільки ж цирконію.

Ув’язнення

Як виявилося, про те, якого кольору зірки і як їх класифікувати, може розповісти нам саме їх зовнішній вигляд. Світіння і його відтінок створюються завдяки матеріалам, які там плавляться і утворюють певні суміші. Вони виділяються під конкретним градусом, поширюючи в космос не тільки світло, але і тепло, яке може обігріти або спалити всі об’єкти, що знаходяться поруч.