Что влияет на цвет звезды
Цвета звезд и их классификация
Какие цвета звезд бывают? На самом деле, они могут быть совершенно разными. Как правило, визуально на небесной сфере мы различаем белые и красные светила.
Хотя многие считают, что звёздные объекты белые, в действительности, это не так. Они бывают голубые, желтые, оранжевые и красные.
Сияние звезд на небе очень красивое и таинственное явление.
Разноцветные звезды
Почему звезды разного цвета
Во-первых, атмосфера Земли искажает реальные цвета звезд.
Во-вторых, нам кажется, что излучение звёздных тел белое из-за нашего восприятия. В основном, это связано с физическими возможностями человека. Потому как в сетчатке наших глаз находятся рецепторы, которые отвечают за цветное зрение. Чем слабее импульс, тем более в тусклом свете мы видим.
На удивление, разнообразные цвета звезд обусловлены не так их составом, их температурой. Как оказалось, нагрев ионизирует определённые элементы, тем самым скрывая их.
Благодаря спектральному анализу астрономы определяют и состав, и температуру объектов. Поскольку атомы отдельного вещества обладают своей пропускной способностью. Например, одни световые волны легко проходят через определенные вещества. А другие, наоборот, не пропускают их. Таким образом можно определить химический состав тела.
Наос (самая горячая звезда)
В любом случае, разница в цветовой гамме зависит от температуры поверхности. Стоит отметить, что в природе всегда существует отношение между энергией и излучаемым светом.
Собственно говоря, на степень нагретости влияет скорость молекулярного движения вещества. А она оказывает влияние на длину световых волн, проходящих через эти вещества. То есть при высокой скорости молекулы движутся быстрее, поверхность становится горячее. В результате волны укорачиваются. И наоборот, холодная среда характеризуется небольшой скоростью, а также удлинёнными волнами.
Как оказалось, излучаемый видимый свет складывается из световых волн. Где короткие проявляются синими, а длинные красными оттенками. Белый же цвет возникает при наложении разных спектральных лучей друг на друга.
Напомним, что диаграмма Герцшпрунга-Рассела отображает все основные характеристики звёзд, которые между собой взаимосвязаны. Как из неё видно, цвета звезд зависят от их температуры по возрастанию.
Диаграмма Герцшпрунга — Рассела
Какого цвета холодные звезды
В действительности, их поверхность нагрета до 3000 градусов. И цвет холодных звезд находится в красном диапазоне. Как правило, это красные гиганты.
Какого цвета самые горячие звезды
Между прочим, чем горячее звёздное тело, тем ближе к голубому. Их разогретость может иметь значения 10-30 тысяч градусов по Цельсию. К тому же, существуют тела с показателями около 100 тысяч градусов. Причем это самые горячие голубые звезды. Также представляют собой гиганты.
Классификация звезд по цвету
Прежде всего, разделение происходит по принципу: от горячих к холодным. Всего выделено 7 групп. В свою очередь, они делятся на категории от 0 до 9, также от самых горячих к самым холодным.
Класс О: голубые
Как уже было сказано, они имеют самую высокую температуру (в среднем 300000°С). Вероятнее всего, возникают из двойных при их слиянии. В итоге, получается одно очень яркое и массивное светило, которое сильно разогрето.
К примеру, к ним относятся Ригель, Тау Большого Пса, Дзета Ориона и другие.
По оценке учёных, это довольно редкие экземпляры в нашей Вселенной.
Класс В: белые и голубые
По большей части, это небольшие тела с нагретой поверхностью от 7 до 200000°С. В эту группу входят Альтаир, Вега и Сириус.
G класс — желтые
Установлено, что желтая звезда обладает температурой поверхности около 60000°С, а масса приблизительно как у Солнца (0,8-1,4).
Из них можно отметить светила Альхита, Дабих, Капелла и другие. Также, например, наше родное Солнце относится к карликам класса G2.
Класс К — оранжевые
В отличие от других, для них характерен нагрев от 4000 до 60000°С. Для примера, известная звезда Альдебаран как раз имеет оранжевый цвет.
М класс — красные
По сравнению с остальными, их поверхность не отличается горячностью (30000°С). А внешняя оболочка богата на углерод. Что важно, многие популярные объекты представляют данный тип. Взять хотя бы Антарес и Бетельгейзе.
Между прочим, во Вселенной наиболее распространены оранжевые и красные светила.
Какие еще бывают светила по цвету
С одной стороны, спектр обладает максимумом в определенном цвете. С другой стороны, при наблюдении это не всегда заметно. Нам кажется, что свет белый, иногда даже красноватый. Конечно, детальный анализ распределения интенсивности электромагнитного излучения показывает реальные свойства небесных объектов. Хотя сейчас многие телескопы также позволяют их различить.
Более того, мы научились распознавать другие виды излучений. Что делает возможным выяснить многие особенности космических тел.
Так, установили, что нейтронные светила излучают рентгеновские лучи. Кроме того, существуют зелёные и фиолетовые тела. Которые мы воспринимаем как белые и голубые соответственно. Правда, их невозможно определить без специальных приборов. Потому что они могут быть лишь в очень тесных двойных системах.
Вдобавок ко всему, цвет звезд, как и все её характеристики, может меняться под влиянием друг друга, внешней среды и стадии эволюции. То есть, все происходящие с ними процессы, так или иначе, влияют и изменяют его.
Помимо всего, визуальное различие тел зависит от чувствительности глаз человека, а также индивидуального восприятия.
Итак, мы узнали какого цвета звезды на небе, причины их различия. Надеюсь, теперь вы сможете ответить на вопрос: какого цвета, например, звезда Бетельгейзе?
При наблюдениях не стоит забывать, что сияющая одним светом звезда, скорее всего, в действительности обладает иным спектром.
Почему звезды разного цвета и кому это нужно
Желтые, почти белые, голубые, красноватые – даже невооруженным глазом видно, что звезды разного цвета. А в хороший телескоп можно разглядеть еще больше оттенков. Мало того, многие из них могут менять эти оттенки, например голубой Сириус вдруг подмигивает наблюдателю глубоким синим или бледно-зеленоватым. Что это – обман зрения или реальное изменение цвета, и почему звезды мигают разными цветами с различной частотой и интенсивностью?
От чего зависит цвет звезды
Для начала вспомним, что такое звезда. Если просто, то это космическое тело, состоящее из раскаленного газа или плазмы. Их физические параметры остаются стабильными на протяжении огромного времени, и среди этих параметров есть температура. Вот именно она и обуславливает цвет звезды.
Раскаленное тело обязательно начинает светиться, и в зависимости от того, какая температура, длина световых волн будет отличаться. Человеческий глаз эти отличия воспринимает на уровне цветовых оттенков классического спектра – от красного к фиолетовому. То есть, мы видим звезды разного цвета потому, что они нагреты неодинаково:
Почему звезды мерцают разным цветом
Откуда тогда взялись звезды, мерцающие разным цветом, они что, меняют температуру? Такие тоже есть. То же «земное» Солнце меняет свою температуру на протяжении 11-летнего цикла. Но изменение не столь глобальное и слишком длинное, чтобы воспринимать его как относительно быстрое мерцание. Такое даже бывает, если это переменные звезды, у которых блеск может меняться в течение всего нескольких дней. Тут дело в другом.
Это уже старается земная атмосфера, плотность, состав и температура которой изменяется постоянно и повсеместно. Воздух «ломает» световые лучи, усиливает их или ослабляет, словно линза, меняя длину. А про длину все уже понятно. По этой же причине сильнее, чаще и в большем цветовом диапазоне мерцают те звезды, что по отношению к наблюдателю расположены низко над горизонтом. Ведь их свету приходится пройти через большую толщу атмосферы – большее количество и разнообразие воздушных «линз». И потому для наблюдателей из самолетов мерцание будет еще слабее, а в космосе оно практически отсутствует.
Транзит Луны по солнечному диску. Температура поверхности Солнца: 5780 К (желтый спектр).
Изображение с сайта nasa.gov
4glaza.ru
Февраль 2021
Статья одобрена экспертом: Марина Атланова
Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.
Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.
Другие обзоры и статьи о телескопах и астрономии:
Обзоры оптической техники и аксессуаров:
Статьи о телескопах. Как выбрать, настроить и провести первые наблюдения:
Все об основах астрономии и «космических» объектах:
Какого цвета бывают звезды?
Если бы вы занялись профессиональным наблюдением за звездами, то вы бы довольно быстро заметили, что звезды вовсе не белого цвета, как вы, возможно, предполагали.
© wallpaperaccess.com
Более пристальное изучение позволит установить, что все звезды, видимые на ночном небе, можно разделить на группы по разным цветам.
Итак, какого же цвета бывают звезды и почему? Обо всем по порядку:
Цвет звезды указывает на температуру ее поверхности
Глядя на ночное небо, мы можем увидеть невооруженным глазом до 4548 звезд, каждая из которых имеет тот или иной цвет. Последующее изучение спектров звезд может рассказать сложные детали о природе каждого отдельного светила: температура, расстояние до Земли, светимость (яркость), масса и возраст.
Звезды ведут себя как раскаленное железо
Звезды ведут себя примерно в соответствии с физикой излучения черного тела, такого как, например, железный стержень. При нагревании металл меняет цвет с красного на оранжевый, желтый, белый и, в конечном итоге, голубой по мере повышения температуры. Самые горячие звезды во Вселенной, демонстрирующие высочайшую светимость, — голубые гиганты. Прекрасным примерного голубого гиганта является звезда Ригель в созвездии Ориона, светимость которой в 40 000 раз больше, чем у Солнца!
Спектральная классификация звезд
Звезды можно сгруппировать в следующие спектральные классы, перечисленные в порядке от горячих к холодным:
Кроме того, этим категориям дополнительно присваиваются номера от 0 до 9, где 0 означает самую горячую звезду, а 9 — самую холодную. Наше Солнце, например, представляет собой желтый карлик G2.
Большинство звезд во Вселенной относятся к более холодной разновидности K и M
Если быть точнее, то к этим спектральным классам относятся около 88% звезд во Вселенной. Звезды класса G, такие, как наше собственное Солнце, составляют лишь 8% от общего числа известных звезды. Между тем звезды класса O встречаются крайне редко: в среднем из трех миллионов звезд будет лишь одна звезда спектрального класса O.
Вне оптического диапазона все еще интереснее
Исходя из видимого цвета звезды были поделены на семь основных спектральных классов. Однако истинный спектр простирается далеко за пределы цветов, которые могут различать наши глаза. Например, нейтронные звезды испускают большую часть своего излучения в виде рентгеновских лучей.
Молодые «рентгеновские звезды» в области Тельца, региона активного звездообразования / © esa.int
Зеленые звезды кажутся нам белыми, в то время как фиолетовые звезды будут казаться нам голубыми. Да, друзья, человеческий глаз — очень плохой научный инструмент.
Цвет звезды меняется с течением времени
Цвет звезды меняется на протяжении всего ее жизненного цикла в зависимости от ее начальной массы и фазы сгорания элементов, которые она использует в качестве ядерного топлива и производит в ходе звездного нуклеосинтеза.
Зимний круг демонстрирует различные цвета звезд
Зимний круг — сезонный астеризм (легко различимая группа звезд, имеющая исторически устоявшееся самостоятельное название) в экваториальной части неба, который лучше всего различим зимой, поздней осенью и ранней весной.
В группе из шести созвездий, называемых зимним кругом, можно наблюдать прекрасный пример звезд разного цвета. Зимний круг состоит из восьми следующих разноцветных звезд:
Цвет звезды
Разноцветные звезды на небе. Снимок с усиленными цветами
Цветовая палитра звезд широка. Голубые, белые, желтые и красные — оттенки видны даже сквозь атмосферу Земли, обычно искажающую очертания космических тел. Но откуда берется цвет звезды?
Происхождение цвета звезд
Секрет разноцветности звезд стал важным орудием астрономов — цвет светил помог им узнать температуру поверхности звезд. В основу легло примечательное природное явление — соотношение между энергией вещества и цветом излучаемого им света.
Наблюдения на эту тему вы уже наверняка сделали сами. Нить маломощных 30-ваттных лампочек горит оранжевым светом — а когда напряжение в сети падает, нить накала едва тлеет красным. Более сильные лампочки светятся желтым или даже белым цветом. А сварочный электрод во время работы и кварцевая лампа светятся голубым. Однако смотреть на них ни в коем случае не стоит — их энергия настолько велика, что может с легкостью повредить сетчатку глаза.
Материалы по теме
Температура звезды
Соответственно, чем горячее предмет, тем ближе его цвет его свечения к голубому — а чем холоднее, тем ближе к темно-красному. Звезды не стали исключением: такой же принцип действует и на них. Влияние состава звезды на ее цвет очень незначительное — температура может скрывать отдельные элементы, ионизируя их.
Но именно анализ цветового спектра излучения звезды помогает выяснить ее состав. Атомы каждого вещества имеют свою уникальную пропускную способность. Световые волны одних цветов беспрепятственно проходят сквозь них, когда другие останавливаются — собственно, по блокированным диапазонам света ученые и определяют химические элементы.
Спектры излучения разных источников света
Механизм «окрашивания» звезд
Какова физическая подоплека этого явления? Температура характеризуется скоростью движения молекул вещества тела — чем она выше, тем быстрее они движутся. Это влияет на длину световых волн, которые проходят сквозь вещество. Горячая среда укорачивает волны, а холодная — наоборот, удлиняет. А видимый цвет светового луча как раз определяется длиной световой волны: короткие волны отвечают за синие оттенки, а длинные — за красные. Белый цвет получается в итоге наложения разноспектральных лучей.
Цвет звезды играет роль сразу в нескольких системах упорядочивания звезд. Сам по себе он является главным критерием определения спектрального класса светила. Так как цвет связан с температурой, его откладывают по одной из осей диаграммы Герцшпрунга-Рассела. С помощью диаграммы можно также определить светимость, массу и возраст звезды, что делает ее ценным и наглядным источником информации про звезды.
Похожие статьи
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Почему звезды отличаются по цветам — объяснение для детей
Почему звезды разного цвета – описание для детей: почему мерцают разными цветами в небе, влияние атмосферы Земли на цвет, связь температуры с возрастом.
Расскажем о том, почему звезды отличаются по цветам на доступном для детей языке. Данная информация будет полезна детям и их родителям.
Даже древние люди не уставали с трепетом и удивлением наблюдать за небесными огнями. До того, как появились современные чувствительные приборы, в звездах видели только белые мигающие точки. Родители или учителя в школе должны объяснить детям, что из-за того, что звездному свету приходится пробиваться сквозь земную атмосферу, кажется, что они мерцают. Но как формируется цвет звезды и почему они разные?
Объяснение для детей нужно начать с прошлых времен. Еще два века назад астрономы верили, что все звезды исключительно белые. На самом же деле эти объекты могут быть всех красок радуги. И профессионалы способны различать типы звезд по цветам. Когда исследователи начали больше узнавать о световых волнах, они догадались, что свет делится на виды, а волны отличаются по ширине и плотности. При изучении планет стало понятно, что свет может восприниматься в разных оттенках цвета, основываясь на длине волны. Более того, температура звезды также влияет на эту длину. Напомним, что звезды бывают белого, красного, желтого и голубого цвета.
Вскоре появился новый раздел – «излучение абсолютно черного тела», в котором продолжили исследовать различные температуры и цвета. Даже для самых маленьких будет интересно узнать, что холодные звезды выпускают энергию в красных тонах электромагнитного цветового спектра, а горячие – в синих и белых. Получается, что объяснить детям можно схематически. Все дело в температуре звезды, из-за чего окрашиваются в красный, оранжевый, желтый, зеленый и синий.
Дети должны знать, что на цвет звезды влияет еще один фактор. Если в атмосфере звезды присутствуют дополнительные элементы, то она может изменить длину волны света, и это повлияет на тот цвет, за которым мы наблюдаем. Это объясняет, почему существует так много разных расцветок в исследуемых звездах.
Самую слабую температуру имеют красные звезды. Она не поднимаются выше 3000 градусов. Наше Солнце разжигается до 6000 градусов по Цельсию и светится оранжевым/желтым. Зеленые – около 10000 градусов Цельсия, а синие (самые горячие) – примерно 25 000 градусов по Цельсию.
Гигантские звезды растрачивают энергию намного быстрее, чем крошечные. Это значительно сокращает их жизненный цикл. Солнце среднего размера, и сейчас оно проходит уже половину отведенного ему времени. Но следует объяснить детям, что здесь нет ничего страшного. У Солнца еще достаточный запас водорода, позволяющий сиять миллионы лет.
Получается, что цвет полностью зависит от температурных условий, а также от воздействия атмосферы. Ученые изобрели невероятно чувствительные приборы, прикрепленные к телескопам, чтобы отмечать звездные цвета. Это спектроанализ, во время которого удается обнаружить не только цвет, но и разобраться в составе. Эти условия помогут классифицировать солнечные системы и галактики, которые попадают в объектив. Теперь вы понимаете, как формируется цвет звезды. Используйте наши фото, видео, рисунки и подвижные модели онлайн, чтобы лучше разобраться в описании и характеристике объектов космоса.