La caractérisation des corps célestes peut être très déroutante. Seules les étoiles ont une magnitude, une luminosité et d'autres paramètres apparents et absolus. Nous allons essayer de traiter ce dernier. Quelle est la luminosité des étoiles ? Cela a-t-il quelque chose à voir avec leur visibilité dans le ciel nocturne ? Quelle est la luminosité du Soleil ?
Nature des étoiles
Les étoiles sont des corps cosmiques très massifs qui émettent de la lumière. Ils sont formés à partir de gaz et de poussières, à la suite d'une compression gravitationnelle. À l'intérieur des étoiles se trouve un noyau dense dans lequel se produisent des réactions nucléaires. Ils font briller les étoiles. Les principales caractéristiques des luminaires sont le spectre, la taille, la brillance, la luminosité, la structure interne. Tous ces paramètres dépendent de la masse d'une étoile particulière et de sa composition chimique.
Les principaux "constructeurs" de ces corps célestes sont l'hélium et l'hydrogène. En quantité moindre par rapport à eux, du carbone, de l'oxygène et des métaux (manganèse, silicium, fer) peuvent être contenus. Les jeunes étoiles ont la plus grande quantité d'hydrogène et d'hélium, avec le temps leurs proportions diminuent, laissant la place à d'autres éléments.
Woles régions intérieures de l'étoile, l'environnement est très "chaud". La température y atteint plusieurs millions de kelvins. Il existe des réactions continues dans lesquelles l'hydrogène est converti en hélium. En surface, la température est beaucoup plus basse et n'atteint que quelques milliers de kelvins.
Quelle est la luminosité des étoiles ?
Les réactions de fusion à l'intérieur des étoiles s'accompagnent de libérations d'énergie. La luminosité est également appelée une quantité physique qui reflète exactement la quantité d'énergie produite par un corps céleste en un certain temps.
Il est souvent confondu avec d'autres paramètres, comme la luminosité des étoiles dans le ciel nocturne. Cependant, la luminosité ou la valeur apparente est une caractéristique approximative qui n'est en aucun cas mesurée. Il est largement lié à la distance entre le luminaire et la Terre et décrit uniquement la qualité de la visibilité de l'étoile dans le ciel. Plus le nombre de cette valeur est petit, plus sa luminosité apparente est grande.
Contrairement à elle, la luminosité des étoiles est un paramètre objectif. Cela ne dépend pas de l'endroit où se trouve l'observateur. C'est une caractéristique d'une étoile qui détermine sa puissance énergétique. Il peut changer à différentes périodes de l'évolution d'un corps céleste.
Approximative à la luminosité, mais pas identique, est la magnitude absolue. Il désigne la luminosité de l'étoile, visible par un observateur à une distance de 10 parsecs ou 32,62 années-lumière. Il est couramment utilisé pour calculer la luminosité des étoiles.
Détermination de la luminosité
La quantité d'énergie émise par un corps céleste est déterminée en watts (W), joules par seconde(J/s) ou en ergs par seconde (erg/s). Il existe plusieurs façons de trouver le paramètre requis.
Il peut être facilement calculé en utilisant la formule L=0, 4(Ma -M) si vous connaissez la valeur absolue de l'étoile désirée. Ainsi, la lettre latine L représente la luminosité, la lettre M est la magnitude absolue et Ma est la magnitude absolue du Soleil (4,83 Ma).
Une autre façon implique plus de connaissances sur le luminaire. Si nous connaissons le rayon (R) et la température (Tef) de sa surface, alors la luminosité peut être déterminée par la formule L=4pR 2sT4ef. Le latin s dans ce cas signifie une quantité physique stable - la constante de Stefan-Boltzmann.
La luminosité de notre Soleil est de 3,839 x 1026 Watts. Pour plus de simplicité et de clarté, les scientifiques comparent généralement la luminosité d'un corps cosmique à cette valeur. Ainsi, il existe des objets des milliers ou des millions de fois plus faibles ou plus puissants que le Soleil.
Classes de luminosité des étoiles
Pour comparer les étoiles entre elles, les astrophysiciens utilisent différentes classifications. Ils sont divisés en spectres, tailles, températures, etc. Mais le plus souvent, pour une image plus complète, plusieurs caractéristiques sont utilisées à la fois.
Il existe une classification centrale de Harvard basée sur les spectres émis par les luminaires. Il utilise des lettres latines, chacune correspondant à une couleur de rayonnement spécifique (O-bleu, B - blanc-bleu, A - blanc, etc.).
Les étoiles du même spectre peuvent avoir desluminosité. Par conséquent, les scientifiques ont développé la classification Yerk, qui prend également en compte ce paramètre. Elle les sépare par luminosité, en fonction de leur magnitude absolue. En même temps, chaque type d'étoile se voit attribuer non seulement les lettres du spectre, mais aussi les chiffres responsables de la luminosité. Alors, allouez:
- hypergéants (0);
- les supergéantes les plus brillantes (Ia+);
- supergéantes lumineuses (Ia);
- supergéantes normales (Ib);
- géants brillants (II);
- géants normaux (III);
- sous-géantes (IV);
- nains de la séquence principale (V);
- sous-nains (VI);
- naines blanches (VII);
Plus la luminosité est grande, plus la valeur de la valeur absolue est petite. Pour les géantes et les supergéantes, il est indiqué par un signe moins.
La relation entre la valeur absolue, la température, le spectre, la luminosité des étoiles est illustrée par le diagramme de Hertzsprung-Russell. Il a été adopté en 1910. Le diagramme combine les classifications de Harvard et de York et vous permet de considérer et de classer les luminaires de manière plus holistique.
Différence de luminosité
Les paramètres des étoiles sont étroitement liés les uns aux autres. La luminosité est affectée par la température de l'étoile et sa masse. Et ils dépendent largement de la composition chimique de l'étoile. Plus la masse d'une étoile est grande, moins elle contient d'éléments lourds (plus lourds que l'hydrogène et l'hélium).
Les hypergéantes et diverses supergéantes ont les masses les plus importantes. Ce sont les étoiles les plus puissantes et les plus brillantes de l'univers, mais en même temps, ce sont les plus rares. Les nains, au contraire, ont une petite masse etluminosité, mais représentent environ 90 % de toutes les étoiles.
L'étoile la plus massive actuellement connue est l'hypergéante bleue R136a1. Sa luminosité dépasse celle du soleil de 8,7 millions de fois. Une étoile variable dans la constellation du Cygne (P Cygnus) dépasse le Soleil en luminosité de 630 000 fois, et S Doradus dépasse ce paramètre de 500 000 fois. L'une des plus petites étoiles connues, 2MASS J0523-1403 a une luminosité de 0,00126 du Soleil.
