Основные характеристики звезд

Диаграмма «спектр – светимость»
В самом начале XX в. датский астроном Герцшпрунг и несколько позже американский астрофизик Рессел установили существование зависимости между видом спектра (т.е. температурой) и светимостью звезд. Эта зависимость иллюстрируется графиком, по одной оси которого откладывается спектральный класс, а по другой — абсолютная звездная величина. Такой график называется диаграммой спектр — светимость или диаграммой Герцшпрунга — Рессела
В верхней части диаграммы находятся звезды, обладающие наибольшей светимостью (гиганты и сверхгиганты) Звезды в нижней половине диаграммы обладают низкой светимостью и называются карликами. Наиболее богатую звездами диагональ, идущую слева вниз направо, называют главной последовательностью. Вдоль нее расположены звезды, начиная от самых горячих (в верхней части) до наиболее холодных (в нижней).
Как видно в целом звезды распределяются на диаграмме Герцшпрунга — Рессела весьма неравномерно, что соответствует существованию определенной зависимости между светимостями и температурами всех звезд. Наиболее четко это выражено для звезд главной последовательности.

Главная последовательность
Главная последовательность — область на диаграмме Герцшпрунга — Рессела, содержащая звёзды, источником энергии которых является термоядерная реакция синтеза гелия из водорода. К звездам главной последовательности относится наше Солнце. Плотности звезд главной последовательности сравнимы с солнечной плотностью.

Красные гиганты
К этой группе в основном относятся звезды с радиусами, в десятки раз превышающими солнечный радиус.

Сверхгиганты
Сверхгига́нты — одни из самых массивных звёзд. Массы сверхгигантов варьируются от 10 до 70 масс Солнца, светимости — от 30 000 вплоть до сотен тысяч солнечных.Радиусы могут сильно отличаться — от 30 до 500, а иногда и превышают 1000 солнечных.

Белые карлики
Эта группа звезд в основном белого цвета, лишённые собственных источников термоядерной энергии. Белые карлики представляют собой компактные звёзды с массами, сравнимыми с массой Солнца, но с радиусами меньшими солнечной. По численности белые карлики составляют, по разным оценкам, 3—10 % звёздного населения нашей Галактики.

Спектральная классификация звезд

Масса звезды – едва ли не самая важная ее характеристика. Масса определяет весь жизненный путь звезды.
Массу можно оценить для звезд, входящих в двойные звездные системы, если известны большая полуось орбиты а и период обращения T. В этом случае массы определяются из третьего закона Кеплера, который может быть записан в следующем виде:
здесь M1 и M2 – массы компонент системы, G – гравитационная постоянная
Массы звезд

Для звезд главной последовательности установлено, что чем больше масса, тем выше светимость звезды. Эта зависимость нелинейна: например, с увеличением массы вдвое светимость возрастает более чем в 10 раз. Сравнения масс и светимостей для большинства звезд выявили следующую зависимость: светимость приблизительно пропорциональна четвертой степени массы.

Источники энергии Солнца и звезд.
Источник энергии Солнца - термоядерные реакции. Ядерные реакции с протонами для космоса - вещь обычная, так как водород - самый распространенный элемент во всей Вселенной. Таким образом, протоны не представляют дефицита, а роль ускорителей в космосе играют, в частности, недра звезд. Температура там столь велика, что часть протонов приобретает вполне достаточные для начала ядерных реакций скорости. Такие реакции, где для «активирования» протонов используется температура, называются термоядерными.

Солнце, по современным данным, существует уже около 5 млрд лет, так что ему ещё жить и жить!
Определение спектров, цвета, температуры, светимости и масс звезд позволили классифицировать их по спектральным классом и светимостью звезд, а так же связь между их массой и светимостью.