白い星は名前の例です。星の色が違うのはなぜ？

11.03.2019

よく晴れた夜、よく見ると無数の色とりどりの星が空に見えます。ちらつきの色合いは何によって決まるのか、天体の色は何なのか、考えたことはありますか?

星の色は、その表面温度によって決まります。. まるで光の散乱宝石、アーティストの魔法のパレットのように、無限に異なる色合いがあります。物体が熱くなるほど、その表面からの放射エネルギーが高くなり、放射される波の長さが短くなります。

波長のわずかな違いでも、人間の目に見える色は変わります。最も長い波は赤く、温度が上がるとオレンジ、黄色、白、そして白青になります。

発光体のガスエンベロープは、理想的なエミッターの機能を果たします。星の色は、星の年齢と表面温度を計算するために使用できます。もちろん、色合いは「目で」決定されるのではなく、専用工具- 分光器。

星のスペクトルの研究は、現代の天体物理学の基礎です。天体の色は、ほとんどの場合、それらについて私たちが入手できる唯一の情報です。

青い星

出演者青色- 最も 大きくて暑い。それらの外層の温度は、平均して 10,000 ケルビンであり、個々の恒星巨人では 40,000 ケルビンに達することがあります。

この範囲では、新しい星が放射し、" ライフパス"。例えば、 リゲル、オリオン座の 2 つの主要な発光体の 1 つ、青みがかった白。

黄色い星

私たちの惑星系の中心 - 太陽- 表面温度が 6000 ケルビンを超える。宇宙からは、それと同様の発光体はまばゆいばかりの白に見えますが、地球からはかなり黄色に見えます。 金星は中年です。

私たちに知られている他の著名人の中で、白い星も シリウス、その色を目で判断することは非常に困難ですが。これは、地平線上の低い位置を占めているためであり、私たちに向かう途中で、その放射は多重屈折のために強く歪められています. 中緯度では、シリウスはしばしばちらつきますが、わずか 0.5 秒で全色スペクトルを示すことができます!

赤い星

暗い赤みを帯びた色合いには低温の星がありますたとえば、質量が太陽の重量の 7.5% 未満の赤色矮星です。それらの温度は 3500 ケルビン未満であり、それらの輝きは多くの色と色合いの豊富なオーバーフローですが、赤として見えます。

水素燃料を使い果たした巨大な照明器具も赤く、あるいは茶色にさえ見えます。一般に、古くて冷えている星の放射は、このスペクトル範囲にあります。

オリオン座の主要な星の 2 番目の星がはっきりとした赤みを帯びています。 ベテルギウス、そしてその少し右上にあり、スカイマップ上にあります アルデバラン持つオレンジ色.

現存する最古の赤い星 - 彼 1523-0901星座てんびん座から-太陽から7500光年の距離にある私たちの銀河の郊外にある第2世代の巨大な発光体。その可能性のある年齢は約 132 億年で、これは宇宙の推定年齢よりはるかに小さくありません。

空に星がどのように見えるかは誰もが知っています。冷たい白い光で輝く小さなライト。古代の人々は、この現象を説明することができませんでした。星は神々の目、亡くなった先祖の魂、守護者、守護者と見なされ、夜の闇の中で人間の平和を守りました。それなら、太陽も星だとは誰も考えられなかったでしょう。

スターとは

星が何であるかを人々が理解するまでには、何世紀もかかりました。星の種類、その特徴、そこで起こっている化学的および物理的プロセスについての考え新しいエリア知識。古代の天文学者は、そのような発光体が実際にはまったく小さな光ではなく、熱核融合反応が起こる想像を絶する高温ガスの球であるとは想像さえできませんでした。薄暗い星明かりは核反応のまばゆいばかりの輝きであり、太陽の心地よい暖かさは数百万ケルビンの巨大な熱であるという奇妙なパラドックスがあります。

肉眼で空に見えるすべての星は太陽銀河にあり、これもこの銀河の一部であり、その周辺にあります。太陽が中心にあるとしたら、夜空がどのように見えるか想像することは不可能です天の川. 結局のところ、この銀河の星の数は 2000 億を超えます。

天文学の歴史について少し

古代の天文学者はまた、空にある星について珍しいことや興味深いことを伝えることができました。シュメール人はすでに個々の星座と黄道帯を選び出し、360 0 による全角の除算を計算した最初の人でした. 彼らはまた作成しましたムーンカレンダー太陽と同期させることができました。エジプト人は地球が内側にあると信じていましたが、水星と金星が太陽の周りを回っていることを知っていました。

中国では、科学としての天文学は、紀元前 3 千年紀の終わりにはすでに実践されていました。つまり、

最初の天文台は 12 世紀に登場しました。紀元前 e. 彼らは月食と日食を研究し、その原因を理解し、予測日を計算し、流星群と彗星の軌道を観測しました。

古代インカ人は星と惑星の違いを知っていました。惑星に大気が存在するために、彼らがガリラヤ人と金星の円盤の輪郭の視覚的なぼやけを認識していたという間接的な証拠があります。

古代ギリシャ人は、地球の球体性を証明することができ、システムの太陽中心性についての仮定を提唱しました。彼らは太陽の直径を計算しようとしましたが、間違っていました。しかし、ギリシア人は太陽がもっと地球、その前に、誰もが視覚的な観察に頼って、そうではないと信じていました。ギリシアのヒッパルコスは、最初に著名人のカタログを作成し、他の種類出演者。この科学研究における星の分類は、輝きの強さに基づいていました。ヒッパルコスは明るさの 6 つのクラスを選び出し、カタログには合計 850 の照明器具がありました。

古代の天文学者は何に注意を払いましたか。

星の最初の分類は、明るさに基づいていました。結局のところ、この基準は、望遠鏡だけで武装した天文学者が利用できる唯一の基準です。最も明るい星や独自の可視特性を持つ星には独自の名前が付けられ、国ごとに独自の名前が付けられています。つまり、デネブ、リゲル、アルゴルはアラビア語、シリウスはラテン語、アンタレスはギリシャ語です。北極星それぞれの国には独自の名前があります。これはおそらく、星の「実用的な意味」で最も重要なものの 1 つです。地球の自転にもかかわらず、夜空の座標は変化しません。残りの星が日の出から日没まで空を横切って移動する場合、北極星の位置は変わりません。したがって、船員や旅行者が信頼できるガイドとして使用したのは彼女でした。ところで、一般に信じられていることとは反対に、これは空で最も明るい星ではありません。極星は、サイズも発光強度もまったく目立ちません。どこを見ればよいか知っている場合にのみ、それを見つけることができます。「柄杓」こぐま座の一番端にあります。

星の分類は何に基づいていますか?

現代の天文学者は、星の種類についての質問に答えており、輝きの明るさや夜空の位置について言及することはまずありません。歴史的な余談の順序または天文学から非常に遠い聴衆向けに設計された講義でない限り。

現代の星の分類は、スペクトル分析に基づいています。この場合、通常、天体の質量、光度、半径も示されます。これらの指標はすべて、太陽に関連して与えられます。つまり、測定単位として採用されるのはその特性です。

恒星の分類は、観測点から 10 パーセクの距離に条件付きで配置された、大気のない見かけの明るさの程度である絶対的などの基準に基づいています。

さらに、明るさのばらつきと星のサイズが考慮されます。現在、星の種類はスペクトルクラスによって決定されており、より詳細にはサブクラスによって決定されています。天文学者のラッセルとヘルツスプルングは、恒星の光度、絶対等級、表面温度、およびスペクトル型の間の関係を独自に分析しました。彼らは、対応する座標軸を使用してチャートを作成し、結果がまったく無秩序ではないことを発見しました。グラフ上の著名人は、明確に区別できるグループに配置されていました。この図により、星のスペクトルの種類を知ることで、少なくともおおよその精度でその絶対等級を決定できます。

星はどのように生まれるのか

この図は、これらの天体の進化に関する現代の理論を支持する明確な証拠として役立ちました。グラフは、最も多くのクラスがいわゆる主系列星に属するものであることを明確に示しています。このセグメントに属する星のタイプは、この瞬間宇宙の開発ポイント。これは、放射に費やされたエネルギーが熱核反応中に受け取ったエネルギーによって補償される、発光体の開発の段階です。この発達段階での滞在時間は、天体の質量とヘリウムより重い元素の割合によって決まります。

現在受け入れられている星の進化の理論は、最初の

開発の段階で、発光体は希薄な巨大なガス雲です。自身の重力の影響で収縮し、徐々にボールになります。圧縮が強いほど、重力エネルギーが熱に変換されます。ガスが熱くなり、温度が 1500 万から 2000 万 K に達すると、生まれたばかりの星で熱核反応が始まります。その後、重力収縮のプロセスは中断されます。

星の生涯の主な時期

最初は、水素サイクルの反応が若い著名人の腸で優勢です。これは、星の寿命の中で最も長い期間です。この発達段階にある星の種類は、上記の図の最も大規模な主系列に示されています。時間が経つと、星の核の水素が終わり、ヘリウムに変わります。その後、熱核燃焼は核の周辺でのみ可能です。星は明るくなり、外層が大幅に膨張し、温度が下がります。天体が赤色巨星に変化。星の一生のこの時期

前のものよりかなり短い。彼女のその後の運命はほとんど知られていません。さまざまな仮定がありますが、それらの信頼できる確認はまだ得られていません。最も一般的な理論は、ヘリウムが多すぎると、星のコアがそれ自体の質量に耐えられなくなり、収縮するというものです。ヘリウムがすでに熱核反応に入るまで温度が上昇します。巨大な温度が別の膨張を引き起こし、星は赤色巨星に変わります。科学者の仮定によると、星のさらなる運命はその質量に依存します。しかし、これに関する理論はコンピュータシミュレーションの結果に過ぎず、観測によって確認されたものではありません。

冷却星

おそらく、低質量の赤色巨星は収縮して矮星になり、徐々に冷えていくでしょう。中質量星は惑星状星雲に変化することができますが、そのような形成の中心では、外側のカバーがないコアが存在し続け、徐々に冷却され、白色矮星. 中央の星がかなりの赤外線放射を放出した場合、惑星状星雲の膨張するガスエンベロープでスペースメーザーが起動する条件が発生します。

巨大な発光体は、縮小すると、電子が文字通り原子核に押し込まれ、中性子に変わるようなレベルの圧力に達する可能性があります。間だからこれらの粒子には静電反発力がないため、星は数キロメートルのサイズに縮小する可能性があります。同時に、その密度は水の密度の 1 億倍を超えます。そのような星は中性子星と呼ばれ、実は巨大な原子核です。

超大質量星は存在し続け、ヘリウムからの熱核反応の過程で連続的に合成されます-炭素、次に酸素、それから-シリコン、そして最後に鉄。熱核反応のこの段階で、超新星爆発が発生します。次に、超新星は中性子星に変わるか、その質量が十分に大きい場合、臨界限界まで崩壊し続けてブラックホールを形成します。

寸法

サイズによる星の分類は、2 つの方法で実現できます。星の物理的なサイズは、その半径によって決定できます。この場合の測定単位は、太陽の半径です。矮星、中型星、巨星、超巨星があります。ちなみに、太陽自体はただの矮星です。中性子星の半径は数キロメートルしかありません。超巨星では、惑星火星の軌道全体が収まります。星の大きさは、その質量としても理解できます。これは星の直径と密接に関係しています。星が大きいほど密度が低くなり、星が小さいほど密度が高くなります。この基準はあまり有効ではありません。太陽の10倍以上の大きさの星はほとんどありません。ほとんどの発光体は、太陽質量の 60 から 0.03 の範囲に収まります。開始指標として採用された太陽の密度は 1.43 g/cm 3 です。白色矮星の密度は 10 12 g/cm 3 に達しますが、希薄な超巨星の密度は太陽の数百万分の 1 になることがあります。

星の標準的な分類では、質量分布スキームは次のとおりです。小さいものには、質量が 0.08 から 0.5 太陽の発光体が含まれます。中程度に - 0.5から8太陽質量まで、そして大規模に - 8以上から。

星の分類 . 青から白へ

色による星の分類は、実際には体の目に見える輝きではなく、スペクトル特性に基づいています。オブジェクトの発光スペクトルが決定されます化学組成星、その温度はそれに依存します。

最も一般的なのは、20 世紀初頭に作成されたハーバード分類です。当時受け入れられていた基準によると、色による星の分類には、7つのタイプへの分類が含まれます。

だから、非常にからの星高温、30から60千Kまで、クラスOの発光体に属し、色は青色で、そのような天体の質量は60太陽質量（cm）に達し、半径は15太陽半径（s. R.）です。スペクトル内の水素とヘリウムの線はかなり弱いです。このような天体の光度は、140 万太陽光度 (s. s.) に達することがあります。

クラス B の星には、温度が 10 ～ 30,000 K の発光体が含まれます。これらは天体です。青と白、それらの質量は18秒から始まります。メートル、および半径 - 7秒から。 m. このクラスのオブジェクトの最低光度は 20,000 秒です。 s.、およびスペクトル内の水素線が強化され、平均値に達します。

クラス A の星は、温度が 7.5 ～ 10,000 K の範囲にあり、白色. このような天体の最小質量は 3.1 秒から始まります。メートル、および半径 - 2.1秒から。 R. オブジェクトの光度は 8 万から 2 万秒の範囲です。と。これらの星のスペクトルの水素線は強く、金属線が現れます。

クラス F のオブジェクトは、実際には黄白色ですが、白く見えます。それらの温度範囲は6〜7.5千K、質量は1.7〜3.1 cm、半径は1.3〜2.1秒です。 R. そのような星の光度は 6 秒から 80 秒まで変化します。と。スペクトル内の水素線は弱くなり、金属線は逆に増加します。

したがって、すべてのタイプの白い星は、A から F までのクラスに分類されます。さらに、分類によると、黄色とオレンジ色の発光体が続きます。

黄色、オレンジ、赤の星

星の種類は、温度が下がり、オブジェクトのサイズと光度が低下するにつれて、青色から赤色に色分けされます。

太陽を含むクラス G の星は、5 ～ 6,000 K の温度に達します。黄色. このようなオブジェクトの質量は 1.1 から 1.7 秒です。メートル、半径 - 1.1から1.3秒。 R. 光度 - 1.2 から 6 秒。と。ヘリウムと金属のスペクトル線は強く、水素のスペクトル線は弱くなっています。

クラス K に属する発光体は、温度が 3.5 ～ 5,000 K です。黄橙色に見えますが、これらの星の本当の色はオレンジです。これらのオブジェクトの半径は 0.9 ～ 1.1 秒の範囲です。 r.、重量 - 0.8から1.1秒。 m. 明るさの範囲は 0.4 ～ 1.2 秒です。と。水素線はほとんど目立たず、金属線は非常に強力です。

最も寒くて最小の星はクラス M です。それらの温度はわずか 2.5 ～ 3.5 千 K で、赤く見えますが、実際にはこれらの天体はオレンジレッド. 星の質量は 0.3 秒から 0.8 秒の範囲です。メートル、半径 - 0.4から0.9秒。 R. 光度 - わずか 0.04 - 0.4 秒。と。これらは瀕死の星です。最近発見された褐色矮星だけが彼らよりも寒いです。それらには別のクラスM-Tが割り当てられました。

カルポフ・ドミトリー

それ研究活動 1年生MOU中等学校25号の生徒。

研究の目的: 空の星の色が異なる理由を調べてください。
方法とテクニック:観測、実験、観測結果の比較と分析、プラネタリウムへの遠足、さまざまな情報源と連携します。

データを受信しました：星はガスの熱い球です。私たちに最も近い星は太陽です。すべての星異なる色. 星の色は、その表面の温度によって異なります。実験のおかげで、加熱された金属が最初に赤く光り始め、次に黄色になり、最後に温度が上がると白くなることがわかりました。星も一緒。赤は最も寒く、白 (または青) は最も暑いです。重い星は熱く白く、軽くて大質量でない星は赤く比較的冷たい。星の年齢は、その色によっても判断できます。若いスターは最もホットです。彼らは白と青の光で輝いています。古くて冷えた星は赤い光を放ちます。そして、中年の星は黄色く光ります。星から放出されるエネルギーは非常に大きいため、数十、数百、数千光年の距離にある星を見ることができます。
結論:
1.星はカラフルです。星の色は、その表面の温度によって異なります。

2. 星の色によって、その年齢、質量を判断できます。

3. 星が放つ巨大なエネルギーのおかげで、私たちは星を見ることができます。

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プレビュー:

エクシブアーバン科学的および実践的な会議学童

「科学の第一歩」

星の色が違うのはなぜ？

G.ソチ。

校長: Mukhina Marina Viktorovna、小学校教師

MOU中学校№25

ソチ

2014

前書き

神秘的で魅力的な星をいつまでも見ていられます。古来より、人々はこれらの天体を非常に重視してきました。古代から現代までの天文学者は、空の星の位置が人間の生活のほぼすべての側面に特別な方法で影響を与えると宣言しています。星々は天気を決定し、占星術と予測を行い、失われた船は公海上で道を見つけます。これらの輝く光る点は、一体何なのだろうか？

星空の神秘は、例外なくすべての子供たちにとって興味深いものです。科学者と天文学者は多くの研究を行い、多くの秘密を明らかにしました。多くの本が星について書かれ、多くの教育映画が撮影されましたが、多くの子供たちは星空の秘密をすべて知っているわけではありません。

私にとって、星空は謎のままです。星を見れば見るほど疑問がわいてきました。そのうちの 1 つは、このきらめく魅惑的な星は何色かということでした。

研究の目的：空の星の色が違う理由を説明してください。

タスク、 1.質問に対する答えを探し、大人と話し、百科事典、本、インターネット資料を読みます。

2. 肉眼と望遠鏡を使って星を観察する。

3. 星の色が温度に依存することを実験で証明します。

4. 星空の世界の多様性についてクラスメートに伝えます。

研究対象- 天体（星）。

研究テーマ星のパラメータです。

研究手法:

特別な文献を読んだり、人気のある科学番組を見たりする。
望遠鏡と専用ソフトを使った星空探検。
物体の色が温度に依存することを調べる実験。

結果私の仕事は、クラスメートの間でこのトピックへの関心の出現です。

第1章

たくさんの輝点からなる星空をよく見ていました。星は特に夜や雲のない天候で見ることができます。特別な妖艶な輝きで、いつも私の注目を集めてきました。占星術師は、人の運命と未来に影響を与えることができると信じています。しかし、それらが何であるかという質問に答えられる人はほとんどいません。

参考文献を調べたところ、星は熱核反応が起こる天体であり、巨大な発光ガス球であることがわかりました。

星は宇宙で最も一般的な天体です。存在する星の数を想像するのは非常に困難です。私たちの銀河系だけでも 2000 億個以上の星があり、宇宙には膨大な数の銀河があることがわかりました。肉眼では、空に約 6,000 個の星が見え、各半球に 3,000 個あります。星は地球から遠く離れています。

私たちに最も近い最も有名な星は、もちろん太陽です。そのため、他の著名人に比べて非常に大きいと思われます。日中は、他のすべての星よりも明るい光を放っているため、それらを見ることはできません。太陽が地球から 1 億 5000 万キロメートルの距離にある場合、他の星よりも近い別の星であるケンタウロスは、すでに私たちから 42 兆キロメートルの距離にあります。

太陽はどのように現れましたか？文献を調べた後、他の星と同様に、太陽は宇宙のガスと塵の蓄積から現れたことに気付きました。このような星団を星雲と呼びます。ガスと塵が圧縮されて高密度の塊になり、15,000,000 ケルビンの温度まで加熱されました。これは太陽の中心の温度です。

このようにして、星は宇宙のガス球であることがわかりました。しかし、なぜそれらは異なる色で輝くのでしょうか?

第2章

まず、最も明るい星を見つけることにしました。一番明るい星は太陽だと思いました。特別な機器がなかったため、星の光度を肉眼で測定し、次に望遠鏡を使用して測定しました。望遠鏡では、星は詳細なしでさまざまな程度の明るさの点として見えます。太陽は特別なフィルターでしか観察できません。しかし、望遠鏡を通してさえ、すべての星を見ることができるわけではないので、私は情報源に目を向けました.

私は次の結論を導き出しました。明るい星: 1.巨星R136a12(星形成領域30ドラダス)) ; 2.巨星VY SMA (おおいぬ座の星座)3.デネブ（星座内）α シグナス); 四。リゲル（星座βではオリオン); 5.ベテルギウス（オリオン座α星座）。星の名前は、父が iPhone 用の Star Rover アプリを使って手伝ってくれました。同時に、最初の 3 つの星は青みがかった輝きを持ち、4 つ目は白青、5 つ目は赤みがかったオレンジ色です。科学者たちは、次の助けを借りて最も明るい星を発見しましたNASAのハッブル宇宙望遠鏡。

調べているうちに、星の明るさは色によって異なることに気づきました。しかし、なぜすべての星が異なるのでしょうか?

肉眼で見える星である太陽を考えてみましょう。幼い頃から私たちは彼女を描いています黄色この星は実際には黄色だからです。私はこの星の性質を研究し始めました。その表面の温度は約6000度です。百科事典やインターネットで、他の星について学びました。すべての星が異なる色であることがわかりました。それらのいくつかは白、他は青、他はオレンジです。白と赤の星があります。星の色は、その表面の温度に依存することがわかっています。最も熱い星は、私たちには白と青に見えます。それらの表面の温度は10から100,000度です。中間温度の星は、黄色またはオレンジ色です。最も冷たい星は赤です。表面の温度は約3,000度です。そして、これらの星は火の炎よりも何倍も熱くなっています。

両親と私は次の実験を行いました。ガスバーナーで鉄の針を加熱しました。最初はスポークは灰色. 加熱後、赤く光りました。彼女の体温は上昇した。冷却後、針は再び灰色に変わりました。温度が上がると星の色が変わるという結論に達しました。そして、星は人と同じではありません。人は通常、暑いときは赤くなり、寒いときは青くなります。しかし、星の場合はその逆です。星が熱いほど青く、冷たいほど

ご存じのように、加熱された金属は、温度が上昇するにつれて、最初に赤く、次に黄色に、最後に白く輝き始めます。星も一緒。赤は最も寒く、白 (または青) は最も暑いです。

第3章星の質量と色。スターエイジ。

私が6歳の時、母と私はオムスク市のプラネタリウムに行きました。そこで私はすべての星がさまざまなサイズ. 大きいもの、小さいもの、重いもの、軽いものがあります。大人の助けを借りて、研究対象の星を軽いものから重いものまで並べてみました。そして、それは私が気づいたことです！青は白、白 - 黄、黄 - オレンジ、オレンジ - 赤よりも重いことがわかりました。

星の年齢は、その色によっても判断できます。若いスターは最もホットです。彼らは白と青の光で輝いています。古くて冷えた星は赤い光を放ちます。そして、中年の星は黄色く光ります。

星から放出されるエネルギーは非常に大きいため、数十、数百、数千光年の距離にある星を見ることができます。

私たちが星を見ることができるためには、その光が地球の大気の空気層を通過しなければなりません。振動する空気の層が直接の光の流れをいくらか屈折させ、星が瞬いているように見えます。実際、直接連続光は星から来ています。

太陽は最高じゃない大スター、それは黄色の矮星と呼ばれる星を指します。この星が光ったとき、それは水素で構成されていました。しかし、熱核反応の影響下で、この物質はヘリウムに変わり始めました。この著名人の存在中（約50億年）に、水素の約半分が燃え尽きました。したがって、太陽は、すでに存在している限り「生きている」ままにされます。水素がほとんど燃え尽きると、この星はさらに大きくなり、赤色巨星になります。これは地球に大きな影響を与えるでしょう。耐え難い熱が私たちの惑星に降り注ぎ、海は沸騰し、生命は不可能になるでしょう。

結論

このように、研究の結果、クラスメートと一緒に、星とは何か、星の温度と色を決定するものについての新しい知識を得ることができました。

書誌リスト。