1 of 29

ЗОРІ ТА ЇХ КЛАСИФІКАЦІЯ

2 of 29

4.Чому одні яскраві і добре помітні неозброєним оком, а інші ледь помітні в потужні телескопи?

Інтелектуальна розминка

5. Що в них є спільного та відмінного?

6. Якими методами можна їх дослідити?

1. Що ми знаємо про такі далекі, і на перший погляд, холодні зорі?

2. Назвіть найближчу до нас зорю та її вік?

3. Чому зоря «живе» без істотних змін протягом мільярдів років?

3 of 29

Зорі (зірки)

велетенські розжарені, самосвітні небесні тіла, у надрах яких відбуваються (відбувались) і будуть відбуватись термоядерні реакції

4 of 29

Особливості зірок у Всесвіті

Найпоширеніший тип космічних тіл ( до 90 % видимої речовини)

Основні характеристики зір залежать від маси

Складаються з водню та гелію (до 98 %)

Існують завдяки рівновазі сили тяжіння та газового тиску

Одним із найпродуктивніших методів дослідження – спектральний аналіз їх випромінювання

5 of 29

Вимірювання відстаней до зірок

Річний паралакс зорі р - кут під яким із зорі буде видно середній радіус орбіти а, розміщений перпендикулярно до напряму на зорю

a

Орбіта Землі

Сонце

р

Його визначають за зміною положення зорі на фоні більш далеких зір із двох протилежних точок земної орбіти

6 of 29

Вимірювання відстаней до зірок

 

a

Орбіта Землі

Сонце

р

p – досить мізерний

(долі секунди)

r

 

Відстань вимірюють в астрономічний одиницях (а.о.) та світлових роках (св. р.)

 

7 of 29

Вимірювання відстаней до зірок

Парсек (пк) – відстань, для якої річний паралакс 1”

 

 

Зоря

Відстань

Св. р.

Пк

Проксима

4,2

1,3

Барнарда

5,9

1,8

Вольф 359

7,5

2,4

Сіріус

8,8

2,6

Росс 154

9,5

2,9

ε Ерідана

11,0

3,3

Проціон

11,4

3,5

Альтаїр

16,5

5,1

Вега

26,5

8,1

Арктур

36,0

11,0

Капелла

45,0

13,8

8 of 29

Світність зірок

Люди помітили, що одні зорі яскраві, а інші ледь помітні на небесній сфері

9 of 29

Світність зірок

Сонце здається нам найяскравішим, тому, що воно знаходиться ближче

З двох однакових зір більший блиск дає та зоря яка знаходиться ближче

10 of 29

Світність зірок

10 пк

Абсолютна зоряна величина M – це така зоряна величина, яку мала б зоря, якби перебувала від нас на відстані 10 пк

Зоря

m

M

Cонце

-26,7

+4,8

Сіріус

-1,6

+1,3

Арктур

-0,1

-0,3

Вега

0

+0,5

Капелла

+0,1

-0,7

Рігель

+0,1

-7,5

Проціон

+0,4

+2,6

Бетельгейзе

+0,4

-6,0

Альтаїр

+0,8

+2,2

Денеб

+1,3

-7,4

 

11 of 29

Світність зірок

Світність зорі (L) – повна енергія, яку випромінює зоря з усієї поверхні за одиницю часу в усіх напрямках

 

 

Зоря

L

Cонце

1

Денеб

90 000

Рігель

70 000

Бетельгейзе

25 000

Полярна

17 600

Капелла

150

Арктур

102

Вега

54

Сіріус

23

Альтаїр

10

12 of 29

Класифікація зірок

За світністю

В 100 - 1000 000 разів сильніші за Сонце

Денеб, Бетельгейзе, Полярна

Аналогічні

Альтаїр,

Проціон

З малими і дуже малими світностями.

𝛼 Центавра

13 of 29

Температура та колір зірок

Фраунгоферові лінії поглинання на фоні неперервного спектру фотосфери Сонця

Залежність інтенсивності випромінювання від довжини хвилі

Відмінності зір полягають в кількості й інтенсивності спостережуваних спектральних ліній, а також у розподілі енергії в безперервному спектрі

Від довжини хвилі, в якій тіло випромінює найбільше енергії, залежить, якого кольору буде зоря — від червоного до синього

14 of 29

Температура зірок

T=3000 К

T = 60000 К

T= 5800 К

λ = 1000 нм

λ = 500 нм

λ = 50 нм

 

15 of 29

Температура та колір зорі

Спектри зірок із різною температурою фотосфери

50 000 К

20 000 К

10 000 К

7500 К

6000 К

4000 К

3500 К

Зміна температури, викликає зміну стану атомів і молекул, що відобрається у їх безперервних спектрах

16 of 29

h

e

ine

irl

iss

e

Спектральна класифікація зірок

T=3500-5000 К

T = 30000-60000 К

T= 7500-10000 К

T = 10000-30000 К

T= 6000-7500 К

T= 5000-6000 К

T=2000-3500 К

Сонце –жовта зоря спектрального класу G2

Спектральний клас поділяється на 10 підкласів (G0…G9)

17 of 29

Класифікація зірок

За температурою та кольором (спектром)

Гарячі (О,В,А),

Спіка, η Кіля, Сіріус, Денеб, Вега, Ригель

(12000-25000 К)

Сонячні класи

(F,G)

Сонце, Проціон, Полярна, Поллукс, (6000-7000 К)

Холодні

(К, М)

Альдебаран,Антарес, Бетельгейзе, Зірка Беранарда, Арктур

(2000-3000 К)

18 of 29

Порівняння розмірів зірок

 

Антарес

Бетельгейзе

Альдебаран

Ригель

Арктур

Поллукс

Сонце

19 of 29

Класифікація зірок

За розміром (радіусом)

Надгіганти (1000)

Денеб, Бетельгейзе, VY Великого Пса

Гіганти (100)

Альдебаран, Арктур, Поллукс

Сонячного типу

Сіріус А, Альтаїр, Проціон

Карлики (0,01)

DX Рака, Зоря Бернарда, Вольф 359

Нейтронні зорі ()

20 of 29

Скільки зірок як Сонце?

L, М

T, К

21 of 29

L

T, К

Сонце 1

10−2

0,1

10−3

10−4

10−5

10

102

103

104

105

106

30 000

10 000

6000

3000

M

K

G

A

B

O

F

Головна послідовність (90% зір)

Яскраві гіганти

Гіганти

Надгіганти

Субгіганти

Білі карлики

Діаграма Герцшпрунга-Реселла

22 of 29

Маса Зорі

Визначають непрямими методами

Для зір головної послідовності - чим більша світність зорі тим більша її маса

Спіка і Сиріус А (спектральні класи О та В) масивніші ніж Сонце в 10-ки раз

Червоні карлики мають масу меншу ніж Сонце в 10-ки раз

23 of 29

Маси зірок

Червоні надгіганти та білі карлики мають однакову масу, але різні розміри

 

 

24 of 29

L

T, К

Сонце 1

10−2

0,1

10−3

10−4

10−5

10

102

103

104

105

106

30 000

10 000

6000

3000

M

K

G

A

B

O

F

Головна послідовність (90% зір)

Яскраві гіганти

Гіганти

Надгіганти

Субгіганти

Білі карлики

Особливість діаграми Герцшпрунга-Реселла

Серед усіх зірок, немає двох однакових за фізичними характеристиками

У діаграмі захована таємниця еволюції зір

25 of 29

2. Температура поверхонь яких зір вища: червоних чи блакитних?

1. Температура зір від поверхні до центра…

3. Яку характеристику зорі підкреслює термін «Червоний гігант»

Поміркуємо

4. Що є основним джерелом енергії зір головної послідовності?

26 of 29

6. Як без термометра можна виміряти температуру зорі?

7. Яка зоря розташована далі від Сонця: та, що перебуває від нього на відстані 10 пк, чи та, що на відстані 20 св. років?

Поміркуємо

8. Поясніть як за кольором зорі, можна наближено визначити її температуру?

5. Дві зорі однакового спектрального класу рухаються одна від спостерігача, а друга - до нього. Яка із цих зір буде здаватись більш червоною?

27 of 29

9. Де на діаграмі спектр-світність розташовані білі карлики та червоні гіганти? Яке співвідношення між середніми масами цих об'єктів?

10. Чи можуть мати однакові розміри дві зорі, які мають однакові температури поверхонь, але різні світності?

11. Усі зорі якогось конкретного розсіяного чи кулястого скупчення мають приблизно один і той самий вік. Чому тоді ці зорі займають різні місця на діаграмі Герцшпрунга-Рессела?

Поміркуємо

12. Зірка Денеб має світність 90 000 світностей Сонця та T= =9000 К. В скільки разів вона більша від Сонця?

28 of 29

 На уроці я зрозумів …

 На уроці найцікавішим було …

 На уроці мені було найважче …

 У мене виникло запитання …

 На наступний урок я хотів би …

Рефлексія

29 of 29

Прочитати тема 5, пункт 1 (С. 74-79),

Контрольні запитання (1-3) С. 79

Завдання для спостереження С. 79

Підготувати повідомлення, буклети, бюлетені, презентації на одну із тем:

• Способи визначення відстаней до зір

• Cпектральна та Єркська класифікації зірок

• Анкета зорі – її фізичні характеристики

• Діаграма Герцшпрунга-Рессела та інші спроби класифікації зір

Домашнє завдання