Hierarchia w gwiezdnym społeczeństwie – typy widmowe i klasy jasności (Gwiazdy cz. 5)

W poprzednich częściach (odsyłam) mówiłem o gwiazdach ogólnie, statystycznie. Wraz z wchodzeniem głębiej w temat, wyróżniamy coraz więcej szczegółów i jesteśmy w stanie zrozumieć coraz więcej. 🙂 Wiadomo przecież, że wszystkie gwiazdy nie są identyczne! W tym artykule dowiesz się o dwóch najbardziej podstawowych sposobach klasyfikowania tych ciał niebieskich.

Krótka historia klasyfikacji harvadzkiej

Pierwsze próby ścisłej klasyfikacji widm podjęto w XIX wieku, a dokładniej w 1890r., kiedy to ukazała się praca zawierająca widma 10 000 gwiazd. Sposoby klasyfikowania ewoluowały – raz dodawano, raz usuwano kolejne klasy
i metody przyporządkowywania, szukając najlepszego sposobu. Ostatecznie, utrzymała się harvardzka klasyfikacja widm gwiazdowych z XX wieku, zasadniczo składająca się z 7 klas. Widma klasyfikuje się na podstawie barwy gwiazdy, jaką odbierają specjalne instrumenty fotometryczne.


Widmo uzyskujemy, gdy badamy natężenia promieniowania dla różnych długości fali elektromagnetycznej (linie spektralne).


Okazało się, że widmo gwiazdy jest ściśle związane z jej temperaturą powierzchniową. A jeśli znamy temperaturę, to na podstawie wielu modeli możemy przewidzieć, jakie właściwości będzie miała materia! Możemy to także potwierdzić obserwacyjnie.

Poniżej przedstawiam klasyfikację widmową wraz z cechami charakterystycznymi każdej klasy.

Niebieski – O (28 000 – 50 000 K) – obecność zjonizowanego helu (He2+)
Błękitny – B (10 – 28 000 K) – obecność He+
Biały – A (7,5 – 10 000 K) – silna seria Balmera, czyli Hα, Hβ i inne
Jasnożółty – F (6 – 7500 K) – dużo metali neutralnych, słabnące linie Balmera
Żółty – G (5 – 6000 K) – brak linii Balmera, silne linie zjonizowanego wapnia (Ca2+)
Pomarańczowy – K (3,5 – 5000 K) – z racji niskich temperatur, pojawiają się linie cząsteczkowe (TiO, SiO…)
Czerwony – M (2500 – 3500 K) – zdecydowana dominacja linii cząsteczkowych

Podane wyżej zjonizowane pierwiastki i związki chemiczne nie są oczywiście wszystkimi, jakie dostrzeżemy obserwując gwiazdy tych typów. Są to jedynie cechy pozwalające określić zasadniczy typ widma. Każdy z typów dzieli się jeszcze na 10 podtypów, od X0 do X9.

Skąd znamy temperaturę?

Pewnie zadacie pytanie, dlaczego jakieś atomy są ściśle związane z temperaturą gwiazdy?
Pamiętasz jeszcze poprzedni artykuł o reakcjach termojądrowych? Chcąc stworzyć cięższy atom, potrzeba było więcej energii. Można powiedzieć, że z odrywaniem elektronów od jąder (jonizacja) jest z grubsza na odwrót. 🙂 Im prostszy/trwalszy pierwiastek, tym trudniej zabrać mu elektron. Dobrze pokazuje to wykres tzw. pierwszej jonizacji, czyli energii potrzebnej do oderwania jednego elektronu od danego pierwiastka.

Teraz widzisz, że do uzyskania He+ potrzeba aż 25 eV. Co więcej, jest to najtrudniejszy do zjonizowania pierwiastek. He2+ potrzebuje jeszcze więcej energii. Odpowiada to coraz wyższym temperaturom.


W zapamiętaniu klasyfikacji harvardzkiej, bardzo pomocny okazuje się taki profesjonalny frazes: Oh, Be A Fine Girl – Kiss Me! 😉 Spotyka się to nawet w podręcznikach…


Klasy jasności

Na wstępie obiecałem, że omówię jeszcze jeden sposób klasyfikacji. Są to klasy jasności gwiazd. Ten sposób jest ściśle związany z kolejnymi etapami ewolucji omawianych ciał niebieskich. Będę o tym opowiadał w następnych częściach.
Tu także analizujemy linie widmowe/spektralne, tym razem jednak skupiamy się na ustaleniu mocy promieniowania gwiazdy (która jest ściśle związana z jasnością). Wraz z klasyfikacją harvardzką, klasy jasności stanowią spójną całość – jeden, uniwersalny sposób klasyfikowania gwiazd.

Poniżej przedstawiam klasy od najjaśniejszych do najsłabszych:

– hiperolbrzymy
Ia/b – nadolbrzymy
II – jasne olbrzymy
III – olbrzymy
IV – podolbrzymy
– karły (ciąg główny)
VI – podkarły
VII – białe karły

Jak to rzeczywiście wygląda?

Na koniec tego artykułu pokażę, w jaki sposób określa się kompletny typ widmowy jakiejś gwiazdy. Na przykład Słońce. Z obserwacji wiemy, że nasza gwiazda najlepiej pasuje do typu G2. Z drugiej strony, widmo ma cechy karłów – klasy V.
Typem widmowym Słońca będzie zatem G2V <-> żółty karzeł.

Mam nadzieję, że pomogłem Ci zrozumieć w jaki sposób klasyfikujemy gwiazdy. Jeśli Ci się spodobało to udostępnij, zapisz się do newslettera i zostaw komentarz – to mocno motywuje! 😉
Odwiedź jedyną taką grupę na fb, gdzie zamieszczam jeszcze więcej ciekawostek i newsów: https://www.facebook.com/apophisblog/

1 thought on “Hierarchia w gwiezdnym społeczeństwie – typy widmowe i klasy jasności (Gwiazdy cz. 5)

  1. No mаtteг if some one searches for his necessary thing,
    theгefore he/she dеsiгеs to be available
    that in dеtail, so that thing is maintaineԀ over here.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *