Номер 3, страница 393 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

3. Классифицируйте звёзды.

Классификация звёзд — это их систематизация на основе физических характеристик. Наиболее распространённой является двумерная система Моргана-Кинана (МК), которая учитывает температуру поверхности звезды и её светимость. Эта система состоит из двух частей: Гарвардской спектральной классификации и Йеркской классификации по светимости.

Гарвардская спектральная классификация

Эта система основана на виде спектра звезды, который в первую очередь зависит от температуры её фотосферы. Звёзды делятся на семь основных спектральных классов, обозначаемых буквами в порядке убывания температуры: O, B, A, F, G, K, M. Каждый класс, в свою очередь, делится на десять подклассов (от 0 до 9).

• Класс O: Голубые звёзды. Самые горячие, массивные и яркие.

  Температура: свыше $30000~\text{K}$.

  Цвет: Голубой.

  Спектр: Линии ионизированного гелия (He II) и других многократно ионизированных элементов.

  Пример: Дзета Кормы.

• Класс B: Бело-голубые звёзды.

  Температура: $10000 - 30000~\text{K}$.

  Цвет: Бело-голубой.

  Спектр: Линии нейтрального гелия (He I) и водорода.

  Пример: Ригель.

• Класс A: Белые звёзды.

  Температура: $7500 - 10000~\text{K}$.

  Цвет: Белый.

  Спектр: Очень сильные линии водорода (серия Бальмера).

  Пример: Вега, Сириус А.

• Класс F: Жёлто-белые звёзды.

  Температура: $6000 - 7500~\text{K}$.

  Цвет: Жёлто-белый.

  Спектр: Линии водорода ослабевают, появляются линии ионизированных металлов (Ca II, Fe II).

  Пример: Процион, Полярная звезда.

• Класс G: Жёлтые звёзды.

  Температура: $5200 - 6000~\text{K}$.

  Цвет: Жёлтый.

  Спектр: Многочисленные линии металлов, особенно ионизированного кальция (линии H и K).

  Пример: Солнце (G2), Капелла.

• Класс K: Оранжевые звёзды.

  Температура: $3700 - 5200~\text{K}$.

  Цвет: Оранжевый.

  Спектр: Доминируют линии нейтральных металлов (Fe I, Ca I), появляются полосы молекул (TiO).

  Пример: Арктур, Альдебаран.

• Класс M: Красные звёзды. Самые холодные в основной последовательности.

  Температура: $2400 - 3700~\text{K}$.

  Цвет: Красный.

  Спектр: Ярко выраженные полосы поглощения молекул, особенно оксида титана (TiO).

  Пример: Бетельгейзе, Проксима Центавра.

Существуют также дополнительные классы для более экзотических или холодных объектов, например, L, T, Y для коричневых карликов и W для звёзд Вольфа-Райе.

Йеркская классификация по светимости

Эта система классифицирует звёзды по их светимости, которая при одинаковой температуре зависит от размера звезды (и, следовательно, от плотности её атмосферы). Класс светимости определяется по ширине спектральных линий: у гигантских звёзд с разреженной атмосферой линии более узкие, чем у плотных звёзд-карликов. Класс обозначается римской цифрой.

• I: Сверхгиганты (Ia-0, Ia, Iab, Ib) — самые большие и яркие звёзды.

• II: Яркие гиганты.

• III: Обычные гиганты.

• IV: Субгиганты — звёзды, находящиеся на переходной стадии от карликов к гигантам.

• V: Звёзды главной последовательности (карлики) — звёзды, сжигающие водород в ядре. К ним относится большинство звёзд, включая Солнце.

• VI: Субкарлики.

• VII: Белые карлики — компактные остатки звёзд.

Примеры полной классификации

Полная классификация звезды объединяет её спектральный класс и класс светимости. Например:

• Солнце: G2V (жёлтый карлик главной последовательности).

• Вега: A0V (белая звезда главной последовательности).

• Бетельгейзе: M2Iab (красный сверхгигант).

• Арктур: K1.5III (оранжевый гигант).

Ответ: Звёзды классифицируют по двум основным параметрам: температуре (спектральному классу) и светимости (классу светимости). Спектральная классификация (Гарвардская) делит звёзды на классы O, B, A, F, G, K, M в порядке убывания температуры, что определяет их цвет от голубого до красного. Классификация по светимости (Йеркская) делит звёзды по размеру и стадии эволюции на классы от I (сверхгиганты) до VII (белые карлики). Сочетание этих двух систем (например, Солнце — G2V) даёт полное описание положения звезды на диаграмме Герцшпрунга-Рассела и её основных физических свойств.