Interested Article - Звезда спектрального класса F

Звёзды спектрального класса F имеют температуры поверхности от 6000 до 7400 K и жёлто-белый цвет. В спектрах этих звёзд сильны линии различных металлов, в том числе кальция, которые становятся сильнее к поздним подклассам, а также линии водорода, которые к поздним подклассам ослабевают. С физической точки зрения класс F довольно разнороден и включает в себя различные звёзды населения I и населения II .

Характеристики

К спектральному классу F относятся звёзды с температурами 6000—7400 K . Цвет звёзд этого класса — жёлто-белый, показатели цвета B−V составляют около 0,4 ^m .

В спектрах этих звёзд видны линии ионизованных и нейтральных металлов, таких как Ca II, Fe I , Fe II, Cr II, Ti II , а также линии водорода . В более поздних подклассах могут наблюдаться и линии молекул, например, CH .

Подклассы

К более поздним подклассам спектр поглощения металлов, в частности кальция, становится сильнее, а линии водорода — слабее. Подкласс можно оценивать по фраунгоферовой линии K иона Ca II, хотя в классах позднее F3 она усиливается незначительно с понижением температуры и не позволяет точно определять подкласс. Чаще всего температуру и подкласс звезды оценивают по интенсивности линий водорода, поскольку интенсивность этих линий не зависит ни от химического состава звезды, ни от её класса светимости. Кроме того, в поздних подклассах могут использовать соотношение интенсивностей линий металлов и водорода: например, Fe l λ4046 к бальмеровской линии Hδ или Ca l λ4226 к Hγ. Другой используемый критерий ― интенсивность линий молекулы CH, которые появляются в подклассах F3―F4 и усиливаются к более поздним .

Классы светимости

Абсолютные звёздные величины звёзд главной последовательности класса F5 составляют 3,4 ^m , у гигантов того же класса ― 0,7 ^m , у сверхгигантов ― ярче −4,4 ^m (см. ниже ) .

Методы спектроскопии позволяют различать классы светимости по линиям различных металлов. Например, различные линии Fe II и Ti II более сильны в более ярких классах светимости, но в подклассе F8 и позднее эти линии уже практически исчезают. Линии Sr II, напротив, практически незаметны в подклассе F2 и ранее, зато позволяют различать классы светимости поздних подклассов F .

В ультрафиолетовой области спектра классы светимости различаются не только интенсивностью линий некоторых металлов, но и распределением энергии в спектре в целом, например, длиной волны, на которой поток оказывается нулевым. В инфракрасной области водородные линии серии Пашена и некоторые линии кислорода усиливаются с ростом светимости, но в поздних подклассах эти эффекты оказывается менее выраженными, и заметные эффекты светимости остаются в основном у линий Ca II .

Дополнительные обозначения и особенности

Среди звёзд класса F встречаются химически пекулярные , однако их значительно меньше, чем, например, в классе A , а в подклассах позже F5 таких практически нет. Это связано с тем, что при температурах звёзд класса F внешние слои уже становятся конвективными , поэтому поверхностные аномалии химического состава перераспределяются по всей атмосфере и перестают быть заметными .

Примеры классов химически пекулярных звёзд класса F — это и , которые, по сути, являются Am-звёздами поздних подклассов — в их спектрах аномально сильны линии многих металлов, но не кальция . Аналогично, Fp-звёзды являются продолжением Ap-звёзд в класс F .

Физические характеристики

Спектральный класс F является достаточно разнородным с точки зрения физических параметров звёзд. Например, звёзды главной последовательности класса F имеют массы 1,2—1,6 M ⊙ , светимости в диапазоне приблизительно 2—6 L ⊙ и живут около нескольких миллиардов лет . Такие звёзды могут относиться как к населению I , так и к более старому и бедному металлами населению II : на точке поворота главной последовательности для популяций толстого диска и галактического гало звёзды более ранних классов не встречаются . В первом случае они могут быть переменными типа Дельты Щита , во втором — переменными типа SX Феникса . Звёзды главной последовательности поздних подклассов F обычно включаются в программы поиска внеземных цивилизаций SETI .

Гиганты и сверхгиганты класса F также могут относиться к обоим звёздным населениям. Так, например, некоторые звёзды горизонтальной ветви , в частности, некоторые переменные типа RR Лиры — звёзды-гиганты класса F, относящиеся к населению II .

Большая часть сверхгигантов класса F — молодые, массивные звёзды населения I, которые успели проэволюционировать , но есть сверхгиганты населения II, на что указывает их высокая галактическая широта и недостаток тяжёлых элементов. Например, некоторые из них — маломассивные звёзды, которые сошли с асимптотической ветви гигантов . Сверхгиганты класса F также могут проявлять переменность как цефеиды .

Звёзды класса F составляют 2,9 % от общего числа звёзд Млечного Пути , но вследствие относительно высокой яркости их доля среди наблюдаемых звёзд больше. Например, в каталоге Генри Дрейпера , включающем в себя звёзды с видимой звёздной величиной до 8,5 ^m , около 19 % звёзд относятся к классу F .

Параметры звёзд спектрального класса F разных подклассов и классов светимости
Спектральный класс	Абсолютная звёздная величина , ^m			Температура, K
Спектральный класс	V	III	I	V	III	I
F0	2,6	0,6	−4,7…−8,5	7250	7350	7200
F1	2,8	0,6	−4,7…−8,5	7120	7200	7050
F2	3,0	0,6	−4,6…−8,4	7000	7050	6960
F3	3,1	0,6	−4,6…−8,3	6750	6840	6770
F4	3,3	0,7	−4,6…−8,3
F5	3,4	0,7	−4,4…−8,2	6550	6630	6570
F6	3,7	0,7	−4,4…−8,1
F7	3,8	0,6	−4,4…−8,1	6250	6330	6280
F8	4,0	0,6	−4,3…−8,0	6170	6220	6180
F9	4,2	0,6	−4,2…−8,0	6010	6020	5980

Примеры

Примером звезды главной последовательности класса F может служить Процион (F5IV-V) , гиганта — (F8III) , к сверхгигантам класса F относятся Арнеб (F0Ia) и Везен (F8Ia) .

Из всех звёзд класса F ближе всех к Земле располагается Процион , удалённый на 3,5 парсека (11,4 световых года ). Он же является и самой яркой звездой класса F с видимой звёздной величиной 0,38 ^m . Более яркий Канопус имеет спектральный класс A9, хотя иногда ошибочно относится к классу F0 .

Некоторые звёзды класса F, используемые как стандарты
Спектральный класс	Класс светимости
Спектральный класс	V	III	I
F0		Дзета Льва	Арнеб
F2	78 Большой Медведицы	Каф
F3
F5		60 Большой Медведицы	Мирфак
F6	Пи³ Ориона
F8			Везен
F9

Примечания

Римская цифра после обозначения элемента означает его степень ионизации. I — нейтральный атом, II — однократно ионизованный элемент, III — дважды ионизованный, и так далее.
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.
В подобной записи после λ идёт длина волны исследуемой линии в ангстремах .

Источники

(англ.) . Encyclopedia Britannica . Дата обращения: 12 июля 2021. 3 мая 2021 года.
, с. 373.
, pp. 567—569.
Darling D. (неопр.) . Internet Encyclopedia of Science . Дата обращения: 14 апреля 2021. 15 апреля 2021 года.
, p. 210.
, с. 369—373.
↑ , p. 221.
, pp. 168, 221—223.
↑ , pp. 565—568.
, pp. 223—227.
, pp. 227—236.
, pp. 244—247.
↑ Darling D. (неопр.) . Internet Encyclopedia of Science . Дата обращения: 13 июля 2021. 9 июня 2020 года.
, с. 151.
Darling D. (неопр.) . Internet Encyclopedia of Science . Дата обращения: 13 июля 2021. 14 июля 2021 года.
Darling D. (неопр.) . Internet Encyclopedia of Science . Дата обращения: 13 июля 2021. 15 августа 2019 года.
, pp. 249—253.
, pp. 253—255.
Darling D. (неопр.) . Internet Encyclopedia of Science . Дата обращения: 13 июля 2021. 20 декабря 2019 года.
Darling D. (неопр.) . Internet Encyclopedia of Science . Дата обращения: 13 июля 2021. 9 июня 2021 года.
↑ Zombeck M. V. (неопр.) 45—50, 78. Cambridge University Press . Дата обращения: 13 июля 2021. 29 декабря 2010 года.
, p. 216.
(неопр.) . SIMBAD . Дата обращения: 13 июля 2021. 14 октября 2013 года.
(неопр.) . SIMBAD . Дата обращения: 13 июля 2021. 21 апреля 2021 года.
(неопр.) . SIMBAD . Дата обращения: 13 июля 2021. 19 апреля 2021 года.
(неопр.) . SIMBAD . Дата обращения: 13 июля 2021. 20 апреля 2021 года.
Darling D. (неопр.) . Internet Encyclopedia of Science . Дата обращения: 13 июля 2021. 18 апреля 2021 года.
(неопр.) . SIMBAD . Дата обращения: 13 июля 2021. 14 июля 2014 года.
, pp. 556—562.

Литература

Кононович Э. В., Мороз В. И. Общий курс астрономии. — 2-е, исправленное. — М. : УРСС , 2004. — 544 с. — ISBN 5-354-00866-2 .
Сурдин В. Г. Астрономия: век XXI. — 3-е изд. — Фрязино: Век 2, 2015. — 608 с. — ISBN 978-5-85099-193-7 .
Gray R. O., Corbally C. J. . — Princeton; Woodstock: Princeton University Press , 2009. — 592 p. — ISBN 978-0-691-12510-7 .
Karttunen H., Kroger P., Oja H., Poutanen M., Donner K. J. . — 5th Edition. — Berlin; Heidelberg; N. Y. : Springer , 2007. — 510 p. — ISBN 978-3-540-34143-7 .