Το μέγεθος [φαινόμενο και απόλυτο] των αστέρων + ΒΙΝΤΕΟ
του Κωνσταντίνου Αθ. Οικονόμου
ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΜΕΓΕΘΟΣ: Κοιτάζοντας τον ουρανό εύκολα διαπιστώνουμε πως οι αστέρες δεν παρουσιάζουν την ίδια λαμπρότητα. Μερικοί είναι ιδιαίτερα λαμπροί, άλλοι φαίνονται αμυδρότεροι, ενώ άλλοι μόλις που διακρίνονται. Με το τηλεσκόπιο διακρίνονται αστέρες κατά πολύ ακόμα αμυδρότεροι. Οι διαφορές αυτές οφείλονται σε τρεις λόγους: στην απόσταση, στο πραγματικό μέγεθος του αστέρα και στη θερμοκρασία του. Συνεπώς το «μέγεθος» που βλέπουμε ή το φαινόμενο μέγεθος [φ.μ.] ενός παρατηρούμενου αστέρα, όπως αποκαλείται στην Αστρονομία, δεν εκφράζει τις πραγματικές του διαστάσεις, αλλά μόνο τη λαμπρότητά του, όπως φαίνεται στον παρατηρητή από τη Γη, σε σχέση μ΄ εκείνη των άλλων αστέρων. Από τους αρχαίους Έλληνες αστρονόμους, Ίππαρχο και Κλαύδιο Πτολεμαίο, οι αστέρες ταξινομήθηκαν ανάλογα με τη λαμπρότητάς τους, βάσει της οποίας και προσδιορίστηκαν σε μεγέθη. Όλοι οι ορατοί, με γυμνό οφθαλμό, αστέρες κατετάγησαν σε έξι μεγέθη. Στο πρώτο μέγεθος περιλήφθηκαν οι λαμπρότεροι, στο δεύτερο οι αμέσως αμυδρότεροι κ.ο.κ., έτσι ώστε οι αστέρες του επόμενου μεγέθους να είναι αμυδρότεροι του προηγουμένου και στον έκτο να αντιστοιχούν οι μόλις και μετά βίας ορατοί. Ο Γερμανός αστρονόμος J. Herschel [Χέρσελ], το 1830, απέδειξε ότι οι αστέρες του α' μεγέθους είναι 100 φορές λαμπρότεροι εκείνων του στ' μεγέθους! Η απόδειξη αυτή υπήρξε πολύ σημαντική διότι με ένα απλούστατο υπολογισμό προσδιορίσθηκε πως οι αστέρες ενός μεγέθους είναι κατά 2,6 περίπου φορές λαμπρότεροι από εκείνους του επόμενου μεγέθους. Τα σημερινά εξελιγμένα τηλεσκόπια, ανάλογα με το φακό ή το κάτοπτρό τους, και με τη βοήθεια της "αστρικής φωτομετρίας" [βασική μέθοδος μέτρησης φωτεινότητας αστέρων], διακρίνουν αστέρες μέχρι και 24ου μεγέθους. H βαθμιδωτή μετάβαση από μέγεθος σε μέγεθος δεν παρατηρείται απότομα, αλλά με τη βοήθεια φωτόμετρων καθορίζονται και τα δέκατα του μεγέθους. Έτσι ο αστέρας α Ταύρου [Λαμπαδίας] έχει φαινόμενο μέγεθος 1,1 ενώ ο β Διδύμων [Πολυδεύκης] είναι 1,2 μεγέθους και ο α Λέοντος [Βασιλίσκος] είναι 1,3. Διαπιστώθηκε όμως ότι, στους 20 λαμπρότερους αστέρες που χαρακτηρίζονται γενικά ως αστέρες α' μεγέθους, οι πρώτοι 12 είναι πολύ λαμπρότεροι των υπολοίπων του ίδιου μεγέθους. Γι΄ αυτό στην ακριβέστερη σύγχρονη κλίμακα αστρικών μεγεθών χρησιμοποιείται και μέγεθος μεγαλύτερο του α', με “αντιμαθηματικό” θα λέγαμε τρόπο. Έτσι ακόμη μεγαλύτεροι από τους τρεις αστέρες που προαναφέραμε είναι ο α Λύρας [Βέγας] με μέγεθος 0,1 ενώ η Αιξ [α Ηνιόχου] ή ο Αρκτούρος [α Βοώτου[ είναι 0,2 μεγέθους. Αλλά υπάρχουν και δύο αστέρες που είναι ακόμη λαμπρότεροι και του «μηδενικού μεγέθους»! Σ΄ αυτούς χρησιμοποιούνται «αρνητικά μεγέθη», ο ένας είναι ο Κάνωπος [α Τροπίδος] με -0,9 και ο δεύτερος ο Σείριος [α Μεγάλου Κυνός], ο λαμπρότερος στην ουράνια σφαίρα, που είναι -1,46 μεγέθους! Συνεπώς, τα άλλα λαμπρότερα των αστέρων ουράνια σώματα λαμβάνουν τιμές μεγέθους αρνητικές και μεγαλύτερες σε απόλυτη τιμή. Για παράδειγμα ο πλανήτης Αφροδίτη έχει μέγεθος -4,3, ενώ η Σελήνη ως Πανσέληνος έχει μέγεθος -12,6 ενώ ο Ήλιος -26,8.
ΑΠΟΛΥΤΟ ΜΕΓΕΘΟΣ ΑΣΤΡΩΝ: Επειδή η απόσταση ενός άστρου επηρεάζει το φαινόμενο μέγεθός του οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν σήμερα ένα άλλο σύστημα "απολύτων μεγεθών". Τοποθετούν θεωρητικά τα άστρα σε μια δεδομένη απόσταση 32,6 ετών φωτός από τη Γη (ή αλλιώς 10 παρσέκ1) και σ΄ αυτή την απόσταση συγκρίνουν την λαμπρότητα των αστέρων μεταξύ τους. Έτσι ο όρος "απόλυτο μέγεθος", αναφέρεται στο πόσο λαμπρός θα ήταν ένας δεδομένος αστέρας αν βρισκόταν σε απόσταση από τη Γη 32,6 ε.φ. Με χρήση τέτοιας κλίμακας το απόλυτο μέγεθος του Ήλιου είναι πλέον 4,8, του Σείριου 1,4, ενώ το απόλυτο μέγεθος του Πολικού αστέρα -4,6. Τα απόλυτα αυτά μεγέθη, αποδεικνύουν πως ο Πολικός είναι λαμπρότερος, ακολουθεί ο Σείριος και έπειτα ο Ήλιος. Ο Σείριος δηλαδή είναι 23 φορές λαμπρότερος από τον Ήλιο! Σ΄ αυτήν όμως τη ταξινόμηση απαραίτητο στοιχείο είναι η γνώση της πραγματικής απόστασης ενός αστέρος, διαφορετικά είναι αδύνατος ο υπολογισμός του απολύτου μεγέθους του.
ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΑΣΤΕΡΩΝ: Εκτός της λαμπρότητας οι αστέρες παρουσιάζουν και ένα άλλο ιδιαίτερο χαρακτηριστικό, το χρώμα τους, που βεβαίως σχετίζεται με τη θερμοκρασία που επικρατεί στην επιφάνειά τους. Έτσι παρατηρούνται αστέρες με σχεδόν όλα τα χρώματα της ίριδας: γαλάζια, λευκά, κίτρινα, κόκκινα κλπ. Οι κόκκινοι είναι οι λιγότερο θερμοί, ενώ οι γαλάζιοι οι περισσότερο θερμοί. Ακριβώς όπως μια σιδερόβεργα στη φωτιά, στην αρχή κοκκινίζει (ερυθροπύρωση) και διαδοχικά θερμαινόμενη αλλάζει χρωματισμούς σε πορτοκαλί, κίτρινο, λευκό και όταν θερμανθεί πολύ σε γαλάζιο (λευκοπύρωση). Με βάση λοιπόν το χρώμα των αστέρων, δηλαδή του ορατού φάσματος που λάμπουν αυτοί, οι αστρονόμοι προχωρούν σε κατάταξή τους σε διαφορετικούς τύπους αστέρων που ονομάζονται φασματικοί τύποι. Σύμφωνα μ΄ αυτή τη ταξινόμηση οι αστέρες που παρουσιάζουν στο φάσμα τους έντονες γραμμές υδρογόνου, ταξινομήθηκαν ως αστέρες τύπου Α ενώ σ΄ εκείνους που στο φάσμα τους οι γραμμές υδρογόνου δεν είναι ορατές ως τύπου Q. Έτσι οι ενδιάμεσες κατηγορίες έλαβαν ως όνομα τα ενδιάμεσα γράμματα του λατινικού αλφαβήτου. Οι γραμμές υδρογόνου κορυφώνονται σε θερμοκρασία περίπου 9.000 βαθμών Κ, ενώ γίνονται λιγότερο έντονες για θερμοκρασίες μεγαλύτερες ή μικρότερες. Γι' αυτό το λόγο και πλέον η ταξινόμηση γίνεται με βάση τη θερμοκρασία του άστρου και όχι με τις γραμμές υδρογόνου. Με το καιρό επικράτησαν επτά μόνο κύριοι φασματικοί τύποι αστέρων και αυτοί σήμερα είναι O, B, A, F, G, K και Μ. Καθένας από αυτούς τους τύπους διακρίνεται σε 10 αριθμητικές επιμέρους υποκατηγορίες, όπως αστέρες Α0, Β3, Β4, Ο6, G9, Κ4 κλπ. Τον τρόπο αυτό ταξινόμησης των αστέρων σε φασματικούς τύπους διατύπωσε για πρώτη φορά στα τέλη του 19ου αιώνα ο Εντ. Πίκερινγκ του αστεροσκοπείου του Χάρβαρντ. Ακόμη, οι αστέρες κατατάσσονται βάσει των αποτελεσμάτων της φωτεινότητας στις φασματικές γραμμές τους, οι οποίες αντιστοιχούν στο διαστημικό μέγεθός τους και καθορίζεται από την επιφανειακή βαρύτητα. Ποικίλουν από τύπου 0 [υπεργίγαντες] σε ΙΙΙ (ερυθροί γίγαντες) μέχρι V (αστέρες Κύριας Ακολουθίας). Τα περισσότερα αστέρια βρίσκονται στην Κύρια Ακολουθία, δηλαδή εκπέμπουν ενέργεια μετατρέποντας υδρογόνο σε ήλιον, όπως και ο δικός μας αστέρας, Ήλιος. Ας δούμε μερικά παραδείγματα αστέρων ανά κατηγορία: Ζήτα Οφιούχου: τάξη Ο, θερμοκρασία 33.000Ο Κ, Ρίγκελ: τάξη Β, θερμ. 11.000-30.000Ο Κ, Αλτάιρ: Α, 7.500- 10.000Ο Κ, Προκύων: F, 6.000-7.200Ο Κ, Ήλιος: G, 5.500-6.000Ο Κ, Έψιλον Ινδού: Κ, 4.000-5.200Ο Κ και Εγγύτατος Κεντάυρου: Μ, 2.600-3.850Ο Κ.
Konstantinosa.oikonomou@gmail.com
ΤΟ ΒΙΝΤΕΟ:
1. Ένα παρσέκ (pc) = 3,26 έτη φωτός (l.y.)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
