Typ widmowy

Z temperaturą zewnętrznych warstw gwiazdy ściśle związane jest jej widmo. Widma gwiazd o niskiej temperaturze powierzchni świadczą o obecności tam prostych związków chemicznych. Wraz ze wzrostem temperatury spada liczba cząstek i atomy ulegają jonizacji. Gwiazdy różnych kolorów opisuje się nadając im różne typy widmowe.

Około 99% gwiazd na niebie można podzielić na siedem podstawowych typów widmowych:

O – barwa niebieskobiała – od 25 000 do 50 000 K – silne linie helu mocno zjonizowanego, np. gwiazda Heka
B – barwa niebieskobiała – od 11 000 do 25 000 K – wyraźne linie obojętnego helu
A – barwa biała – od 7500 do 11 000 K – widoczne linie wodoru, np. Syriusz i Wega
F – barwa żółtobiała – od 6 000 do 7500 K – np. Procjon
G – barwa żółta – od 5000 do 6000 K – np. Słońce
K – barwa pomarańczowa – od 3500 do 5000 K – silne linie metali niezjonizowanych, np. Arktur
M – barwa czerwona – poniżej 3500 K, posiada pasma cząsteczkowe tlenku tytanu, np. Antares

Ten system klasyfikacji zmodyfikowała do jego obecnej postaci amerykańska uczona Anna J. Cannon (1863-1941), która przeanalizowała i sklasyfikowała widma ponad 200 tysięcy gwiazd. Podstawą klasyfikacji były występujące w widmach gwiazd charakterystyczne linie i pasma (głównie absorpcyjne) oraz ocena ich względnych natężeń. Te podstawowe typy widmowe dzielimy ponadto na 10 podtypów, oznaczonych literami od 0 do 9, umieszczonymi za symbolem literowym, w kolejności malejącej temperatury. Ponad 1% gwiazd należy do dalszych pięciu typów widmowych:

W - gwiazd Wolfa-Rayeta o temperaturze powierzchni 100 000 K
Q - gwiazd nowych
R i N - gwiazd węglowych
S gwiazd cyrkonowych.

Wprowadzona w ten sposób klasyfikacja gwiazd według ich typów widmowych nie określa jednak ściśle niektórych typów gwiazd, o takiej samej temperaturze powierzchni. Do tego samego typu widmowego należą bowiem karły, olbrzymy i nadolbrzymy. Pewne gwiazdy mają szczególne, niecodzienne widma. Dlatego wprowadzono dalsze dodatkowe symbole dla oznaczenia typów widmowych. Przed nazwą typu dodaje się :

sd - gdy gwiazda jest podkarłem ( ang. subdwarf )
d - karłem ( ang. dwarf )
w - białym karłem ( ang. white )
sg - podolbrzymem ( ang. subgiant )
g - olbrzymem ( ang. giant )
c - nadolbrzymem ( ang. colossus )

Natomiast za symbolem oznaczającym typ widmowy można spotkać litery:

p - gdy gwiazda ma swoiste osobliwe widmo ( ang. peculiar )
e - gdy w widmie gwiazdy są linie emisyjne
n - gdy linie w widmie są rozmyte ( ang. nebular )
s - gdy linie w widmie są ostre ( ang. sharp )
k - gdy widmo zawiera linie międzygwiazdowego gazu
m - gdy zawiera linie metaluW astronomii metalami nazywamy każdy pierwiastek cięższy od helu.

Istnieją też gwiazdy o tak osobliwym widmie, że trudno je zaliczyć do jakiegokolwiek typu widmowego i takie oznaczamy symbolem pec (pekularne).

Zdarza się czasami, że gwiazda jest bardziej czerwona, niż wynikałoby to z jej typu widmowego. Typ widmowy wskazuje na przykład na temperaturę, przy której kolor gwiazdy powinien być białoniebieskawy, a gwiazda jest wyraźnie żółtawa itp. Tego rodzaju efekt nazywa się nadwyżką (ekscesem) barwy. Świadczy on jednak nie o osobliwościach fizycznych samej gwiazdy, lecz o ekstynkcji międzygwiazdowej wywołanej obecnością pyłu kosmicznego między gwiazdą a obserwatorem.

Cechy typów widmowych

Teoria atomowa wyjaśnia, dlaczego widma gorących niebieskich gwiazd (typ O) wyglądają zupełnie inaczej niż widma czerwonych, zimnych gwiazd (typ M), mimo iż wszystkie gwiazdy są zbudowane w istocie z tych samych składników. Dla każdego pierwiastka istnieją charakterystyczne poziomy temperatury i gęstości, przy których wytwarzanie widzialnych linii absorpcyjnych jest najbardziej efektywne. W krańcowo wysokich temperaturach, jak w gwiazdach typu O, atomy gazu ulegają jonizacji, czyli tracą elektrony. Ponieważ w takich warunkach mogą przetrwać tylko atomy o najsilniejszym wiązaniu między jądrem a elektronami, takie jak pojedynczo zjonizowany hel, w widmie dominują linie atomów zjonizowanych. Przy temperaturze około 5800 K, jak w gwiazdach typu G, np. na Słońcu, atomy takich metali jak żelazo i nikiel nie ulegają rozerwaniu i pozostają neutralne. W temperaturach poniżej 3500 K, w gwiazdach typu M, mogą istnieć nawet cząsteczki, jak np. tlenek tytanu.

Mnemotechnika

Zapamiętanie siedmiu podstawowych typów widmowych ułatwia angielskie zdanie:

O Be A Fine Girl, Kiss Me.

W wolnym przekładzie "Och, Bądź Aniołem Fajnego Gatunku, Kochaj Mnie" (za : Bronisław Kuchowicz , Jadwiga Teresa Szymczak "Dzieje materii przez fizyków odczytane" Wiedza Powszechna 1978 W-wa) Dla zapamiętania typów R , N oraz S po "Kiss Me" można dodać "Right Now Sweetheart !"

Zobacz też

klasa jasności gwiazdy

Przepisy

Fizyka gwiazd

Gourt Home::Gourt :: Typ widmowy

Cechy typów widmowych

Mnemotechnika

Zobacz też

Przepisy