Сегодня мы продолжим серию статей, в которой рассмотрим жизнь звёзд, от рождения до их смерти. В предыдущих материалах мы узнали о том, как формируется молодая звезда и на какие спектральные классы астрономы разделяют подобные объекты. А сегодня мы поговорим о том, как классифицируют звезды по их светимости...

Классификация светимости

И для начала представьте себе звезду спектрального класса M5. Она имеет красный цвет и относительно холодна. Однако этой информации недостаточно, чтобы понимать, на что похожа эта звезда. И в предыдущей записи мы уже приводили примеры двух звёзд М-типа: это Проксима Центавра и Бетельгейзе. Одна из которых очень маленькая, а другая, если бы она была на месте нашего Солнца, поглотила бы собой Землю. То есть очевидно, что для того, чтобы более полно оценить ту или иную звезду, требуется несколько больше критериев.

В 1940-х годах астрономы придумали их. И назвали классами светимости. Это работает примерно так: какова разница между Проксимой Центавра и Бетельгейзе? Она такая: несмотря на одинаковую температуру поверхности, вторая намного больше первой. И поэтому что? Правильно. Она ярче светит! Таким образом, зная класс светимости звезды, её размер можно вычислить по её абсолютной величине, то есть по её яркости. Независимо от того, как далеко Вы находитесь, когда смотрите на неё.

В этой классификации для обозначения светимости звезды используются римские цифры. Звезда класса VII – это крохотный объект (например, белый карлик). А звезда класса I – это сверхгигант. Для смягчения ступеней (точно так же, как в спектральных классах используется цифра) в этом классе используется буквы. «а+» обозначает очень большую светимость, «а» – чуть меньшую, а «b» еще меньшую.

Итак, звёзды класса VII совсем крошечные. На самом деле этот класс мало используется, потому что он очень специфичный. Обычно просто говорят, что это белый карлик. И точка.

Те звёзды, что относятся к классу VI, называются субкарликами, хотя эта классификация также используется не очень часто. Эти звезды лишь немного крупнее белых карликов, и одна из самых известных из них – звезда Каптейна (названная в честь её первооткрывателя), которая по яркости примерно в 260 раз слабее нашего Солнца.

Звезды класса V известны как карлики или звезды главной последовательности. Однако это название, на мой взгляд, несколько некорректно. Поскольку так называемые «карликовые» звезды встречаются в космосе гораздо чаще, чем более крупные. Поэтому вполне разумно говорить, что они, как раз-таки, имеют «нормальный» размер. Наше Солнце – это одна из таких звёзд. Как и Тау Кита.


Субгиганты и гиганты

Звёзды класса светимости IV называются субгигантами. Одной из самых известных среди них является Эпсилон Сетки. Это оранжевый субгигант, который уже покинул главную последовательность, израсходовав почти весь свой водород. Эта звезда также интересна тем, что у неё есть по крайней мере одна планета (газовый гигант больше Юпитера), которая вращается вокруг неё на расстоянии, равном расстоянию от Земли до Солнца.

Считается, что на этой планете в прошлом могли были подходящие условия для жизни. Однако когда звезда покинула главную последовательность и «распухла», температура её поверхности стала слишком высокой для этого.

Так называемые гиганты – это звёзды III класса светимости. Они намного ярче нашего Солнца. Например, к таким объектом можно отнести Ро Персея. Это красный гигант M4 III (иногда обозначается как M4 II). Когда-нибудь Солнце станет гигантом III типа: температура его поверхности будет падать по мере его «набухания». Объём поверхности нашей звезды при этом станет настолько большим, что общая яркость Солнца сильно возрастёт. К сожалению, увидеть мы этого не сможем. Поскольку к тому времени либо переселимся в другую планетную систему, либо просто сгорим.

Есть в космосе и еще более яркие звезды. Их относят к классу II. Называются они яркими гигантами. Звезда Эпсилон Большого Пса, например, также известная как Адара, сияет, как двадцать тысяч солнц!

Адара относится к спектральному классу В2, то есть она очень горячая! Огромный размер и высокая температура объекта означают, что эта звезда долго не протянет. Поскольку она сжигает своё водородное топливо с бешеной скоростью.

Однако есть во Вселенной еще более крупные и яркие объекты. Это сверхгиганты I класса светимости. Одним из самых известных из них является Мю Цефея. Это красный сверхгигант. И окажись он на месте Солнца, он достиг бы орбиты Сатурна! Объём этой звезды в миллиард раз превышает объём нашего Солнца! А яркость – примерно в сорок тысяч раз.


Хм. А есть ли в космосе звезды, которые ярче сверхгигантов? Есть. Это звезды класса 0, называемые гипергигантами. Они не обязательно больше сверхгигантов по размерам. Однако сияют ярче, потому что имеют большую массу. Гипергиганты могут светиться как миллионы солнц!

Эти звёздные левиафаны очень нестабильны. Их яркость часто колеблется из-за (иногда катастрофических) изменений внутри них. И они живут очень недолго. Поскольку им приходится очень быстро потреблять водород, чтобы поддерживать гидростатическое равновесие.

А можно ещё больше?

Вы сейчас Вы зададите вопрос – возможно ли, что существуют еще более яркие звезды? Насколько нам известно, нет. У массы звёзд существует ограничение. Оно называется пределом Эддингтона. Астрономы считают, что его значение – 120 масс Солнца. Выше этой массы звёзды не могут быть стабильными. Однако астрономы обнаружили во Вселенной некоторые звезды, которые, как кажется, превышают этот предел.

Это говорит о том, что наши теории звёздной эволюции всё ещё далеки от идеала.

Ну что, друзья мои. Теперь, если вы где-нибудь на заборе прочтёте вместо всем привычного, короткого, но очень ёмкого слова фразу о том, что наше Солнце является звездой G2 V, вы можете глубокомысленно почесать бороду и сказать находящейся рядом девушке (другу, сослуживцу, банщику, коту): «Хм… наше Солнце, оказывается, это жёлтый карлик, ёшкин кот. И оно находится на главной последовательности. Пф пф пф… ну и дела».

В следующей записи этой серии мы объединим классификацию цвета и яркости в самой известной из всех звёздных диаграмм, диаграмме Герцшпрунга-Рассела. И поговорим о главной последовательности и зрелости звёзд...Источник: "Живой космос"