Interested Article - Звезда спектрального класса G

Спектр звезды класса G5V

Звёзды спектрального класса G имеют температуры поверхности от 5000 до 6000 K и жёлтый цвет. В спектрах таких звёзд видны линии металлов, в первую очередь ионизованного кальция, а линии водорода видны, но не выделяются на фоне остальных. С физической точки зрения класс G довольно разнороден и включает в себя различные звёзды населения I и населения II . К классу G относится Солнце .

Характеристики

К спектральному классу G относятся звёзды с температурами 5000—6000 K . Цвет звёзд этого класса — жёлтый, показатели цвета B−V составляют около 0,6 m .

Наиболее отчётливо в спектрах таких звёзд видны линии металлов, в частности, железа , титана и в особенности фраунгоферовы линии H и K иона Ca II . Наблюдаются линии молекулы CH , а в спектрах звёзд-гигантов могут быть видны линии циана . Линии водорода слабы и не выделяются среди линий металлов . Линии металлов усиливаются к поздним спектральным подклассам .

Подклассы

Линии H и K иона Ca II достигают максимума интенсивности в подклассе G0 , но их трудно использовать для определения подкласса, поскольку их интенсивность в классе G слабо меняется с температурой. Линии водорода заметно ослабевают к поздним подклассам, а линии различных нейтральных металлов усиливаются. Таким образом, для определения подкласса могут использоваться линии Ca I, Fe I или Mg I сами по себе, либо отношение их интенсивностей к интенсивности линий водорода: например, Fe l λ4046 к бальмеровской линии Hδ. Для определения температуры и подкласса химически пекулярных звёзд могут сравнивать интенсивности линий Cr I с линиями Fe I, поскольку содержание хрома обычно связано с содержанием железа даже для звёзд с аномальным химическим составом .

Классы светимости

Абсолютные звёздные величины звёзд главной последовательности класса G5 составляют 5,2 m , у гигантов того же класса ― 0,4 m , у сверхгигантов ― ярче −3,9 m (см. ниже ) .

Звёзды класса G различных классов светимости возможно различать спектроскопическими методами: с повышением светимости у звёзд класса G усиливаются линии Sr II и линии циана. Наиболее эффективное разделение классов светимости дают линии Y II не только из-за того, что они значительно усиливаются с ростом светимости, но и из-за того, что на соотношение интенсивностей Y II к Fe I практически не влияют аномалии химического состава звёзд. Также в спектрах ярких звёзд для линий H и K иона Ca II имеет место эффект Вилсона ― Баппа , при котором в центре линии поглощения наблюдается слабая эмиссия .

Дополнительные обозначения и особенности

Гиганты класса G иногда оказываются химически пекулярными : в результате конвекции на поверхности может оказываться то вещество, которое звезда в прошлом выработала в недрах. Это может быть углерод или элементы, возникающие при s-процессе . Встречаются звёзды с аномально сильными, либо, наоборот, слабыми линиями циана; в последнем случае особо слабыми могут быть линии молекулы CH, что объясняется тем, что из углерода в первую очередь образуются молекулы CN, а не CH. Существует подкласс бариевых звёзд : в них особо сильны линии Ba II и часто усилены линии Sr II и CN, а также, в меньшей степени, Y II и CH. Такой набор элементов может указывать на то, что они попадают на поверхность в результате вычерпывания во время стадии асимптотической ветви гигантов . В то же время, встречаются и бариевые звёзды главной последовательности , для которых такой сценарий невозможен, но для них аномалии химического состава могут объясняться обменом веществом в двойной системе . Наконец, звёзды класса G могут принадлежать к экстремальному населению II (см. ниже ) и содержать очень малое количество тяжёлых элементов, из-за чего в спектре наблюдается очень малое число линий .

В любом случае для описания химической пекулярности используются индексы, содержащие информацию об элементе, аномалии в содержании которого наблюдаются, и числа, характеризующие величину аномалии. Например, индекс Ba 2+ и означает сильные линии бария, а индексы CH−2 и CH−3 ― слабые линии CH, причём во втором случае ― более слабые, чем в первом .

Физические характеристики

Солнце — звезда класса G

Спектральный класс G является достаточно разнородным с точки зрения физических параметров звёзд. Например, жёлтые карлики — звёзды главной последовательности класса G, имеют массы 0,8—1,1 M , светимости в диапазоне приблизительно от 0,4 до 1,5 L и живут около 10 миллиардов лет или дольше . Такие звёзды могут относиться как к населению I , так и к более старому и бедному металлами населению II , и, возможно, к гипотетическому , который должен состоять из самых первых звёзд Вселенной . Жёлтые карлики — одни из основных целей поиска внеземных цивилизаций в программах SETI .

Гиганты и сверхгиганты класса G представлены различными типами звёзд. Например, звёзды красной части горизонтальной ветви — это гиганты класса G, относящиеся к населению II, а звёзды красного сгущения относятся к населению I . Сверхгигантами могут быть как массивные, проэволюционировавшие звёзды, так и маломассивные звёзды, сошедшие с асимптотической ветви гигантов . Гиганты и сверхгиганты класса G могут проявлять переменность как цефеиды или как звёзды типа RV Тельца .

Звёзды класса G составляют 7,3 % от общего числа звёзд Млечного Пути . Их доля среди наблюдаемых звёзд больше: например, в каталоге Генри Дрейпера , включающем в себя звёзды с видимой звёздной величиной до 8,5 m , около 14 % звёзд относятся к классу G .

Параметры звёзд спектрального класса G разных подклассов и классов светимости
Спектральный класс Абсолютная звёздная величина , m Температура, K
V III I V III I
G0 4,4 0,6 −4,1…−8,0 5900 5800 5590
G1 4,5 0,5 −4,1…−8,0 5800 5700 5490
G2 4,7 0,4 −4,0…−8,0 5750 5500 5250
G3 4,9 0,4 −4,0…−8,0
G4 5,0 0,4 −3,9…−8,0
G5 5,2 0,4 −3,9…−8,0 5580 5200 5000
G6 5,3 0,4 −3,8…−8,0
G7 5,5 0,3 −3,8…−8,0
G8 5,6 0,8…−0,4 −3,7…−8,0 5430 4950 4700
G9 5,7 0,8…−0,4 −3,7…−8,0 5350

Примеры

Солнце — центральная звезда Солнечной системы , ближайшая к Земле и самая яркая для земных наблюдателей — жёлтый карлик класса G2V . Следующая по близости звезда класса G — Альфа Центавра A , удалённая на 1,34 парсека (4,37 световых года ). Она же является и ярчайшей звездой этого класса на ночном небе: её видимая звёздная величина составляет 0,00 m .

Кроме того, к карликам класса G относится, например, Каппа¹ Кита (G5V) . К гигантам относится Каппа Близнецов (G8III-IIIb) , а к сверхгигантам — Эпсилон Близнецов (G8Ib) .

Некоторые звёзды класса G, используемые как стандарты
Спектральный класс Класс светимости
V III I
G0 Бета Гончих Псов Бета Водолея
G2 Солнце Альфа Водолея
G3 16 Лебедя B
G4 70 Девы
G5 Каппа¹ Кита (англ.)
G8 61 Большой Медведицы Виндемиатрикс Эпсилон Близнецов
G9 Дельта Феникса

Примечания

Комментарии

  1. Римская цифра после обозначения элемента означает его степень ионизации. I — нейтральный атом, II — однократно ионизованный элемент, III — дважды ионизованный, и так далее.
  2. Более ранние и более поздние подклассы включают в себя звёзды, соответственно, более высокой и более низкой температуры. Чем больше число, обозначающее подкласс, тем он позднее.
  3. В подобной записи после λ идёт длина волны исследуемой линии в ангстремах .

Источники

  1. (англ.) . Encyclopedia Britannica . Дата обращения: 14 июля 2021. 3 мая 2021 года.
  2. , с. 373.
  3. , pp. 567—569.
  4. , pp. 259—264.
  5. Darling D. . Internet Encyclopedia of Science . Дата обращения: 14 апреля 2021. 15 апреля 2021 года.
  6. , p. 210.
  7. , с. 369—373.
  8. , p. 259.
  9. , pp. 259—262.
  10. , pp. 565—568.
  11. , pp. 262—265.
  12. , pp. 278—283.
  13. Сурдин В. Г. Астрономия: век XXI. — 3-е изд. — Фрязино: Век 2, 2015. — С. 151. — 608 с. — ISBN 978-5-85099-193-7 .
  14. Батурин В. А., Миронова И. В. . Главная последовательность . Астронет . Дата обращения: 16 июля 2021. 29 июня 2020 года.
  15. , pp. 281—283.
  16. Darling D. . Internet Encyclopedia of Science . Дата обращения: 16 июля 2021. 12 февраля 2021 года.
  17. M. Salaris, S. Cassisi. (англ.) . — Chichester: John Wiley & Sons , 2005. — P. 163—167, 305. — 388 p. — ISBN 978-0-470-09219-X .
  18. Ayres Thomas R., Simon Theodore, Stern Robert A., Drake Stephen A., Wood Brian E. (англ.) // The Astrophysical Journal . — Bristol: IOP Publishing , 1998. — 20 March ( vol. 496 , iss. 1 ). — P. 428–448 . — ISSN . — doi : . 17 июля 2021 года.
  19. , pp. 283—289.
  20. , p. 402.
  21. Darling D. . Internet Encyclopedia of Science . Дата обращения: 13 июля 2021. 9 июня 2021 года.
  22. Zombeck M. V. 45—51, 78. Cambridge University Press . Дата обращения: 16 июля 2021. 29 декабря 2010 года.
  23. , p. 216.
  24. Darling D. . Internet Encyclopedia of Science . Дата обращения: 16 июля 2021. 22 апреля 2021 года.
  25. Darling D. . Internet Encyclopedia of Science . Дата обращения: 16 июля 2021. 28 января 2021 года.
  26. . SIMBAD . Дата обращения: 14 июля 2021. 20 апреля 2021 года.
  27. . SIMBAD . Дата обращения: 14 июля 2021. 21 апреля 2021 года.
  28. . SIMBAD . Дата обращения: 14 июля 2021. 20 апреля 2021 года.
  29. , pp. 556—562.

Литература

Источник —

Same as Звезда спектрального класса G