Állapotjelzők
A csillagokat 8 különféle állapotjelző szerint osztályozzuk, melyek a következők:
-
(abszolút) fényesség
-
szín(képtípus)
-
kémiai összetétel (fémtartalom)
-
sugár
-
tömeg
-
forgási periódus
-
felületi hőmérséklet
-
(felszíni átlagos) mágneses tér(erősség)
Ezen kívül számtalan sok apróbb tulajdonság is lehet, de ezek a lényegesek. Az egyik legegyszerűbb a szín szerinti osztályozás.
Osztály |
Hőmérséklet (K) |
Minta |
O |
33 ezer vagy több |
Zeta Ophiuchi |
B |
10 500 – 31 ezer |
Rigel |
A |
7 500 – 10 ezer |
Altair |
F |
6 000 – 7 200 |
Procyon A |
G |
5 500 – 6 000 |
Nap |
K |
4 000 – 5 250 |
Epsilon Indi |
M |
2 600 – 3 850 |
Proxima Centauri |
Képen: a csillagok színképei
Kép eredetije: https://supernovacondensate.net/2013/10/15/counting-the-stars/
Kezdetben 21 osztály volt, de ezeket később a fenti típusokba sorolták és minden típusban több alosztályt is létrehoztak, melyeket arab számokkal jelöltek meg. Így a mi Napunk G2-es osztályba tartozik.
Másik állapotjelző a fényesség. Az ókori görög csillagász Hipparkhosz (i.e.127-ben) olyan skálát vezetett be, melyen a legfényesebb csillagokat az első a szabad szemmel még alig láthatókat a hatodik osztályba sorolta. Ennek pontosítására a XIX. században vezették be a magnitúdó-skálát, melyben azt adják meg, hogy a csillag milyen fényesnek látszana 10 parszek távolságból. (1 parszek = kb. 3.26 fényév) Ezt abszolút magnitúdónak nevezzük és ezzel már jól jellemezhetjük a csillagok valódi fényességét. Ám ezt csak úgy tudjuk helyesen megadni, ha ismerjük a csillag távolságát. Fényességből két fajta is létezik: a látszólagos (pl.: a Napé -26,8 magnitúdó mivel közel van), valamint az abszolút (pl.: a Napé 4,87 lenne 10 parszek távolságból).
A Nap halványabbnak látszana, mint a Nagy Göncöl csillagkép rúdjának középső csillaga (Mizar) melletti halvány csillag, az Alcor. A legfényesebb óriás csillagok elérhetik a -9 magnitúdós fényességet, míg a leghalványabbak csupán 17 magnitúdósak.
Képen: a látszólagos magnitúdóskála
Kép eredetije: http://astro.elte.hu/icsip/csill_elete/allapothatarozok/fenyesseg.html
Másik állapotjelző a csillag kémiai összetétele. Ennek vizsgálata leginkább színképük segítségével történik. Az Univerzumban keletkezett legelső csillagok természetesen csak hidrogén-hélium-elegyet tartalmaztak, de a csillagászati körforgás miatt az azóta keletkezettek sok minden mást is tartalmaznak. Mivel a közvetlen környékünkön is már robbantak fel (régebbi) csillagok, így kozmikus szemetükkel teleszórták a környezetüket és viszonylag egyenletesen elterültek a nehezebb elemek is. Így beszélhetünk egy általános elemgyakoriságról, s ezért van , hogy a csillagok összetétele nagyjából megegyezik. Ennek ellenére is előfordul, hogy az egyes csillagok színképe nagymértékben eltér a megszokottól (pl.: gyakoriak bennük a ritka földfémek), így ezeket anomális színképű csillagoknak hívjuk.
Képen: az általánosan tapasztalt relatív elemgyakoriság
Kép forrása: http://astro.elte.hu/icsip/csill_elete/allapothatarozok/kemiai_osszetetel.html
A következő állapotjelző az egyes csillagok sugara. Sajnos ennek közvetlen észlelése cseppet sem egyszerű, mivel a legjobb felbontású távcsővel is csupán pontszerűnek látszanak a csillagok. Ellenben a kettős csillagoknál ezt egész jól meg lehet állapítani a csillagok fényességének változásából, mivel a két csillag időnként elhalad egymás előtt. Természetesen vannak más módszerek is, de ez, valamint a Doppler-effektus a legegyszerűbb. A csillagok sugara széles skálán mozog. Az Orion csillagkép legfényesebb csillaga, a Betelgeuze a Nap sugarának kétezerszerese, azaz a Naprendszerben a Szaturnusz pályájáig nyúlna. (Megjegyzés: 2020 elején a Betelgeuse fényessége erősen visszaesett az eredeti alig felére. Lehetséges, hogy a csillag élete vége felé jár és szupernóvává válhat az elkövetkezendő pár ezer éven belül. Ekkor a számítások szerint a szupernóvává váló csillag fénye az éjszakai égbolton elérheti a telihold fényét is.) De például a Bika csillagkép legfényesebb csillaga, az Aldebaran "csupán" 45-ször nagyobb a Napnál.
Képen: csillagok összehasonlítása
Kép eredetije: http://astro.elte.hu/icsip/csill_elete/allapothatarozok/sugar.html
A csillagok mérete is különböző, például ezt mutatja be az alábbi grafika:
Kép eredetije: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cc/Star-sizes.jpg
-
képen: Merkúr, Mars, Vénusz, Föld
-
képen: Föld, Neptunusz, Uránusz, Szaturnusz, Jupiter
-
képen: Jupiter, Wolf 359, Nap, Sziriusz
-
képen: Sziriusz, Pollux, Arcturus, Aldebaran
-
képen: Aldebaran, Rigel, Antares, Betelgeuse
-
képen: Betelgeuse, Mu Cephei, VV Cephei A, VY Canis Majoris
Hogy a méretről kapjunk némi összehasonlítást, jöjjön egy kiváló animáció:
Mivel a csillagok jelentős része kettős rendszerben egymás körül kering, ezért tömegük meghatározása a gravitációs egymásra hatásuk alapján lehetséges. Lényeg: a két csillag egy közös tömegközéppont körül kering! Érdekesség továbbá, hogy a csillagok fényessége a tömegük harmadik hatványával arányos...
Kép eredetije: http://astro.elte.hu/icsip/csill_elete/allapothatarozok/tomeg.html
Pár csillag tömege a Nap tömegét 1-nek véve (a távolság csak hozzávetőleges)
Név |
Tömeg |
Távolság |
Peony Nebula Star |
175 |
25 600 fényév |
HD 269810 |
150 |
170 000 fényév |
Eta Carinae |
150-300 |
8 000 fényév |
HD 93129A |
125 |
7 500 fényév |
HD 93250 |
118 |
8 000 fényév |
Cygnus OB2-12 |
92 |
5 000 fényév |
P Cygni |
30 |
5 500 fényév |
VV Cephei |
25-40 |
2 400 fényév |
Alpha Orionis (Betelgeuse) |
20 |
640 fényév |