Жұлдыздық шама

Жұлдыздық Шама, көрінерлік Жұлдыздық шама – аспан шырақтарының (жұлдыздар, планеталар, Күн, т.б.) сәулесінің Жер бетінің жазықтығында (шырақтар сәулесіне перпендикуляр орналасқан) жасайтын жарықталынуының өлшемі; аспан шырағы жалтырауының өлшемі. Жұлдыздық шама ұғымын алғаш рет б.з.б. 2 ғасырда Гиппарх енгізген. Гиппарх жай көзбен көрінетін жұлдыздардың бәрін олардың жалтырауы бойынша (ең жарық жұлдыздарды 1-шамаға, ал ең бәсеңдерін 6-шамаға жатқызып) шартты түрде 6 Жұлдыздық шамаға бөлген. Жұлдыздық шама (m) өзінің жарықталынуына (Е) сәйкес мына өрнектен анықталады: m=klgE+C0, мұндағы k – коэффициентінің мәні ағылшын астрономы Н.Р. Погсонның (19 ғ-дың ортасы) ұсынысы бойынша – 2,5-ке тең деп қабылданған және ол жұлдыздық шама шкаласының қадамын анықтайды, ал С0 тұрақтысы – оның нөлдік пункті. Жұлдыздық шамасы 5 бірлікке өзгергенде жарықталыну 100 есе өзгереді. Мұның үстіне шырақ неғұрлым жарығырақ болса, оның Жұлдыздық шамасын өрнектейтін сан да соғұрлым аз болады. Жұлдыздық шамалардың мәндері оң да, теріс те болуы мүмкін. Өлшеу әдістемесіне қарай Жұлдыздық шама: визуалдық (тікелей көзбен анықталатын) Жұлдыздық шама, фотографиялық Жұлдыздық шама, фотоэлектрлік Жұлдыздық шама және радиометриялық Жұлдыздық шама болып ажыратылады; 2) 10 парсек стандарт қашықтықтағы аспан шырағының Жұлдыздық шамасын абсолют Жұлдыздық шама деп атайды. Абсолют Жұлдыздық шама (көрінерлік Жұлдыздық шамадан өзгешелігі) шырақтардың физикалық қасиеттерін, жарқырауын сипаттайды. Абсолют Жұлдыздық шама (М) көрінерлік Жұлдыздық шамамен (m) төмендегі өрнек арқылы байланысқан: M=m+5–5 lgr, мұндағы r – пк-пен өлшенген шыраққа дейінгі қашықтық.

Жұлдыздардың жарықтылығы. Астрономдар жұлдыздарға дейінгі қашықтықты анықтағаннан кейін, жұлдыздардың көрінетін жарқырауы олардың қашықтарының айырмашылықтарынан ғана емес, сондай-ақ олардың жарықтылықтарындағы айырмашылықтарынан екенін анықталды. Астрономиядағы жарықтылық - уақыт бірлігінде астрономиялық объектің (ғаламшар, жұлдыз, галактика және т.б.) шығаратын жалпы энергиясы. Абсолюттік бірліктерде (SI - Вт) немесе Күн жарықтылығының бірліктерімен (L_☉ = 3.82 × 10²⁶ Вт) өлшенеді. Егер екі жұлдыздың жарықтылығы бірдей болса, бізден алшақтау жатқан жұлдыздың көрінерлік жарқырауы төмендеу. Жұлдыздар жарықтылығымен оншақты миллиардтаған рет ерекшеленуі мүмкін. Жұлдыздық шамасымен бұл айырмашылық 26 бірлікті құрайды. Жарықтылығы өте үлкен жұлдыздарының абсолюттік мәндері теріс және M = -9 ға дейін жетеді. Мұндай жұлдыздар алыптар мен аса алыптар деп аталады. «Алтын Балықтың S» жұлдызының сәулеленуі Күннің сәулеленуінен 500,000 рет әлдеқайда күшті, оның жарықтылығы L = 500,000 L_☉, M = +17 (L = 0.000013 L_☉), ергежейлі жұлдыздар ең төмен сәулелену қуатына ие.

Жұлдыздың жарықтылығына не әсер етеді? Жұлдыздағы сәулелену көзі не болып табылады? Жұлдыздан шыға алатын барлық энергиясы жұлдыздын ядродағы термоядролық синтез реакцияларында пайда болады. Гравитация қысымымен сутегі атомдары гелий атомына бірігіп үлкен мөлшерде энергияны босатады. Алып жұлдыздарда сутегі ғана емес, сонымен қатар гелий - кейде одан да ауыр элементтер, тіпті темір де, күйдіріледі. Энергия бірнеше есе артады.

Ядролық реакция кезінде шығарылатын энергия мөлшері жұлдыз массасына тікелей тәуелді - ол қаншалықты үлкен болса, соншалықты гравитация жұлдыздың ядросын қысады, және соншалықты көп бір мезгілде сутегі гелийге айналады. Бірақ жұлдыздың жарықтылығы тек қана атом энергиясымен байлансысты емес - соңында, оны сыртқа шығару керек.

Мұнда сәуле шығару ауданын қарастыруымыз керек. Оның әсері энергияны тасымалдау процесіне өте үлкен, ол тіпті күнделікті өмірде оңай тексеріледі. Қыздырылған шамның жібі 2800 °C дейін қыздырылып, 8 сағат бойы жұмыс істесе, бөлмедегі температураны едәуір өзгертпейді, ал 50-80 °C температурасы бар кәдімгі қыздырғыш батарея бөлмені айтарлықтай қыздыруға мүмкіндік береді. Энергияның тиімділігі - энергияны шығаратын беттер аудандарының айырмашылығына байланысты.

Жұлдыз бетінің және оның ядросы бетінің аудандарының қатынасы көбіне шамның және батареяның аудандарының қатынасына сәйкестіріледі - аса алып қызыл жұлдыз ядросының диаметрі жұлдыздың жалпы диаметрінің оннан бір бөлігі ғана болуы мүмкін. Осылайша, жұлдыздың жарқырауына оның сәулеленетін бетінің, яғни жұлдыздың бетінің ауданы қатты әсер етеді. Мұнда температура өте маңызды емес. Альдебаран жұлдызының бетіндегі жылуы Күн фотосферасының температурасынан 40% -ға аз, бірақ оның үлкен өлшемінің арқасында оның жарықтылығы Күннің жарқырауынан 150 есе артық.