التصنيف الطيفي للنجوم: الاعتماد على اللون ودرجة الحرارة. النجوم: أنواع النجوم وتصنيفها حسب اللون والحجم أمثلة النجوم الزرقاء
أحب النظر إلى السماء المرصعة بالنجوم. ومن المثير جدا. عندما يسقط نجم، دائماً أتمني أمنية. بالنسبة لي شخصيا، كل نجم هو عالم غامض وغير معروف. أثبت العلماء أنه لا توجد حياة في المجرة بأكملها باستثناء الأرض. هل هذا صحيح... ربما هناك شيء ما على بعض النجوم. هناك الملايين منهم وكلهم بعيدون عنا.
ما هي أحجام النجوم؟
كل شخص يعرف ما هو النجم. من الأرض نرى جرم سماوي صغير ومشرق. في الواقع، انها جدا كرات كبيرة تتكون من غازات مختلفة. وقد ثبت ذلك فيهم درجة الحرارة الأساسية حوالي 6 مليون درجة. وفي قلب النجوم تقع الخامسالهيدروجين (90%) والهيليوم (أقل قليلاً من 10%)). في الواقع، النجم هو أيضًا الشمس، ولكنه أصغر حجمًا (أو أكبر). غالبًا ما يطلق عليها علماء الفلك اسم "الكرات النارية".
إذا نظرت من خلال التلسكوب، يمكنك أن ترى أن كل نجم يختلف في الحجم والشكل ويحيط به سديم مختلف. تنقسم النجوم إلى ثلاثة أنواع حسب الحجم:
- الأقزام- وهم الأغلبية. إنهم كثيرون أصغر من الشمسوبالتالي فهي توفر طاقتها ويمكن أن تتألق لعشرات المليارات من السنين؛
- العمالقة - كتلتهم تساوي تقريبًا كتلة الشمس. أقل سطوعًا من الأقزام؛
- عمالقة خارقون- نادرة نسبياً في النظام الشمسي. قطرها أكثر من مليار كيلومتر. مثل هؤلاء النجوم في 1 00 مرة أكثر من الشمس.
تصنيف النجوم حسب اللون
هل تعرف أن يعتمد لون النجم بشكل مباشر على درجة حرارتهس. النجوم الحمراء لديها أدنى درجة حرارة، والنجوم الزرقاء لديها أعلى درجة حرارة:
- النجوم الحمراء– درجة الحرارة 2,500 -3,500 درجة مئوية. وهؤلاء هم في الغالب أقزام، وبدرجة أقل عمالقة. يتم تصنيفهم على أنهم نجوم باردة.
- البرتقالي– 3500 – 5000 درجة مئوية. أيضا النجوم الباردة والأقزام.
- بني 5000 -6000 درجة مئوية. غالبًا ما تتحدث بها الكواكب، وخاصة الأقزام؛
- أصفر– 6000 – 7,500 درجة مئوية. يتم تصنيفها على أنها نوع الشمسية. هذه نجوم عملاقة.
- أبيض– 7,500 -10,000 درجة مئوية. إنهم ينتمون إلى عدد من التبريد.
- أزرق– 10000 – 28000 درجة مئوية. لديهم توهج أزرق. بعض من سخونة.
- أزرق– 28000 – 50000 درجة مئوية. سخونة النجوم.
يبدو لنا من الأرض أن كل النجوم متشابهة تقريبًا. ونظن أنهما يختلفان فقط في سطوع التوهج. في الحقيقة - جميع النجوم لها أحجام مختلفة ولها درجات حرارة مختلفة.
نجوم بألوان مختلفة
شمسنا نجمة صفراء شاحبة. بشكل عام، لون النجوم عبارة عن لوحة ألوان متنوعة بشكل مثير للدهشة. إحدى الأبراج تسمى "صندوق المجوهرات". تنتشر النجوم الياقوتية والزرقاء عبر المخمل الأسود في سماء الليل. ويوجد بينهما، في منتصف الكوكبة، نجم برتقالي لامع.
الاختلافات في لون النجوم
يتم تفسير الاختلافات في ألوان النجوم بحقيقة أن النجوم لها درجات حرارة مختلفة. ولهذا السبب يحدث هذا. الضوء هو إشعاع موجي. تسمى المسافة بين قمم الموجة الواحدة بطولها. موجات الضوء قصيرة جداً. كم ثمن؟ حاول تقسيم البوصة إلى 250.000 جزء متساوٍ (البوصة الواحدة تساوي 2.54 سم). ستشكل العديد من هذه الأجزاء الطول الموجي للضوء.
على الرغم من هذا الطول الموجي الضئيل للضوء، فإن أدنى اختلاف بين أحجام موجات الضوء يغير لون الصورة التي نلاحظها بشكل كبير. يأتي هذا من حقيقة أننا ننظر إلى موجات الضوء ذات الأطوال المختلفة على أنها ألوان مختلفة. على سبيل المثال، الطول الموجي للون الأحمر أطول بمرة ونصف من الطول الموجي للون الأزرق. اللون الأبيض هو شعاع يتكون من فوتونات من موجات ضوئية ذات أطوال مختلفة، أي أشعة ذات ألوان مختلفة.
من التجربة اليومية نعلم أن لون الأجسام يعتمد على درجة حرارتها. ضع بوكرًا حديديًا على النار. عندما يسخن، يتحول أولاً إلى اللون الأحمر. ثم سوف تحمر خجلاً أكثر. إذا أمكن تسخين البوكر أكثر دون ذوبانه، فإنه سيتحول من الأحمر إلى البرتقالي، ثم الأصفر، ثم الأبيض، وأخيرا الأزرق الأبيض.
في ليلة صافية، إذا نظرت عن كثب، يمكنك رؤية عدد لا يحصى من النجوم الملونة في السماء. هل سبق لك أن تساءلت ما الذي يحدد ظل وميضها، وما هي ألوان الأجرام السماوية الموجودة؟
يتم تحديد لون النجم من خلال درجة حرارة سطحه. إن تناثر النجوم، مثل الأحجار الكريمة، له ظلال متنوعة بلا حدود، مثل لوحة ألوان سحرية للفنان. كلما زادت حرارة الجسم، زادت طاقة الإشعاع المنبعثة من سطحه، مما يعني قصر طول الموجات المنبعثة.
حتى الاختلاف الطفيف في الطول الموجي يغير اللون الذي تراه العين البشرية. الأطوال الموجية الأطول لها صبغة حمراء، مع زيادة درجة الحرارة تتغير إلى اللون البرتقالي والأصفر وتتحول إلى اللون الأبيض ثم تصبح بيضاء زرقاء.
تعمل قذيفة الغاز الخاصة بالنجوم بمثابة باعث مثالي. بناءً على لون النجم، يمكنك حساب عمره ودرجة حرارة سطحه. بالطبع، يتم تحديد الظل ليس "بالعين"، ولكن بمساعدة أداة خاصة - مطياف.
دراسة طيف النجوم هي أساس الفيزياء الفلكية في عصرنا. غالبًا ما تكون ألوان الأجرام السماوية هي المعلومات الوحيدة المتاحة لنا عنها.
النجوم الزرقاء
النجوم الزرقاء هي الأكثر كبيرة وساخنة.تبلغ درجة حرارة طبقاتها الخارجية في المتوسط 10.000 كلفن، ويمكن أن تصل إلى 40.000 درجة بالنسبة للعمالقة النجمية الفردية.
النجوم الجديدة التي بدأت للتو "رحلة حياتها" تنبعث في هذا النطاق. على سبيل المثال، ريجل، أحد النجمين الرئيسيين في كوكبة أوريون، أبيض مزرق.
النجوم الصفراء
مركز نظامنا الكوكبي هو شمس- تزيد درجة حرارة سطحه عن 6000 كلفن. من الفضاء، يبدو الكوكب والنجوم المشابهة باللون الأبيض المبهر، على الرغم من أنها تبدو صفراء إلى حد ما من الأرض. النجوم الذهبية في منتصف العمر.
ومن بين النجوم الأخرى المعروفة لدينا، النجم الأبيض سيريوس، على الرغم من صعوبة تحديد لونه بالعين المجردة. ويحدث ذلك لأنه يحتل موقعا منخفضا فوق الأفق، وفي طريقه إلينا يكون إشعاعه مشوها بشكل كبير بسبب الانكسار المتعدد. في خطوط العرض الوسطى، سيريوس، الذي يومض بشكل متكرر، قادر على إظهار طيف الألوان بأكمله في نصف ثانية فقط!
النجوم الحمراء
النجوم ذات درجات الحرارة المنخفضة لها لون محمر داكن.على سبيل المثال، الأقزام الحمراء التي تقل كتلتها عن 7.5% من كتلة الشمس. درجة حرارتها أقل من 3500 كلفن، ورغم أن توهجها عبارة عن وميض غني متعدد الألوان والظلال، إلا أننا نراها باللون الأحمر.
النجوم العملاقة التي استنفدت وقود الهيدروجين تظهر أيضًا باللون الأحمر أو حتى البني. وبشكل عام فإن انبعاث النجوم القديمة والمبردة يقع في هذا النطاق الطيفي.
ثاني النجوم الرئيسية في كوكبة الجبار، له لون أحمر مميز، منكب الجوزاء، وعلى اليمين قليلاً وفوقه يقع على خريطة السماء الديبران، ذات لون برتقالي.
أقدم نجم أحمر في الوجود - سعادة 1523-0901من كوكبة الميزان - نجم عملاق من الجيل الثاني يوجد على مشارف مجرتنا على مسافة 7500 سنة ضوئية من الشمس. ويبلغ عمره المحتمل نحو 13.2 مليار سنة، وهو ما لا يقل كثيرا عن العمر المقدر للكون.
نجوم متعددة الألوان في السماء. صورة بألوان محسنة
لوحة الألوان للنجوم واسعة. الأزرق والأصفر والأحمر - ظلال مرئية حتى من خلال الغلاف الجوي، والتي عادة ما تشوه الخطوط العريضة للأجسام الكونية. ولكن من أين يأتي لون النجم؟
أصل لون النجمة
أصبح سر الألوان المختلفة للنجوم أداة مهمة لعلماء الفلك، حيث ساعدهم لون النجوم في التعرف على أسطح النجوم. لقد استند إلى ظاهرة طبيعية رائعة - العلاقة بين المادة ولون الضوء الذي تنبعث منه.
ربما تكون قد قمت بالفعل بتقديم ملاحظات حول هذا الموضوع بنفسك. يتوهج فتيل المصابيح الكهربائية منخفضة الطاقة بقدرة 30 وات باللون البرتقالي، وعندما ينخفض جهد التيار الكهربائي، بالكاد يتوهج الفتيل باللون الأحمر. تتوهج المصابيح الأقوى باللون الأصفر أو حتى الأبيض. ويتوهج قطب اللحام ومصباح الكوارتز باللون الأزرق أثناء التشغيل. ومع ذلك، يجب ألا تنظر إليهم أبدًا - فطاقتهم كبيرة جدًا بحيث يمكن أن تلحق الضرر بسهولة بالشبكية.
وبناءً على ذلك، كلما كان الجسم أكثر سخونة، كلما كان لونه المتوهج أقرب إلى اللون الأزرق - وكلما كان باردًا، أصبح أقرب إلى اللون الأحمر الداكن. النجوم ليست استثناء: نفس المبدأ ينطبق عليهم. تأثير النجم على لونه صغير جدًا - درجة الحرارة يمكن أن تخفي العناصر الفردية وتؤينها.
لكن إشعاع النجم هو الذي يساعد في تحديد تركيبه. تتمتع ذرات كل مادة بقدرتها الاستيعابية الفريدة. تمر عبرها موجات ضوئية من بعض الألوان دون عوائق، بينما تتوقف أخرى - في الواقع، يستخدم العلماء نطاقات محجوبة من الضوء لتحديد العناصر الكيميائية.
آلية "تلوين" النجوم
ما هو الأساس المادي لهذه الظاهرة؟ تتميز درجة الحرارة بسرعة حركة جزيئات مادة الجسم، فكلما ارتفعت كلما زادت سرعة حركتها. وهذا يؤثر على الطول الذي يمر عبر المادة. البيئة الحارة تقصر الأمواج، والبيئة الباردة، على العكس من ذلك، تطيلها. ويتم تحديد اللون المرئي لشعاع الضوء بدقة من خلال الطول الموجي للضوء: الموجات القصيرة مسؤولة عن الصبغات الزرقاء، والموجات الطويلة مسؤولة عن الصبغات الحمراء. يتم الحصول على اللون الأبيض نتيجة تراكب الأشعة الطيفية المختلفة.
