Звезды — это фантастические явления природы, которые волнуют умы и воображение людей на протяжении веков. Мы обычно ассоциируем звезды с ночным небом и используем их для навигации и ориентации. Но кроме этого, звезды весьма удивительны и захватывающи. Некоторые из них светят так ярко, что мы можем видеть их даже днем! Однако яркость звезд может сильно отличаться в зависимости от их величины. Например, во сколько раз звезда второй величины ярче звезды четвертой?
Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно понять, как определяется величина звезды. Величина звезды определяется ее видимой яркостью с Земли. Эта шкала основана на астрономической системе магнитуд, в которой более яркие звезды имеют меньшую числовую величину. Например, звезда с величиной 1.0 ярче звезды с величиной 2.0. Таким образом, чем меньше числовое значение величины, тем ярче звезда.
Чтобы ответить на вопрос о том, во сколько раз звезда второй величины ярче звезды четвертой, нам необходимо провести математические расчеты. Величина звезд обычно определяется логарифмической шкалой, где каждый шаг включает в себя примерно в 2,512 раза больше или меньше света. Таким образом, чтобы узнать, во сколько раз звезда второй величины ярче звезды четвертой, мы можем возвести основание логарифма 2.512 в разницу между этими двумя величинами.
Интересные факты о звездах:
1. Звезды не могут быть зеленого цвета.
Звезды излучают свет разных цветов, но главным образом они имеют оттенки синего, белого, красного и желтого. Все цвета звезд связаны с их температурой — более горячие звезды излучают синий и белый свет, а более холодные звезды имеют красный и желтый цвет.
2. Созвездия не являются физически связанными звездами.
Созвездия — это проекции звезд в небесной сфере, которые кажутся находящимися рядом друг с другом из-за перспективы. В действительности звезды созвездия могут находиться на огромном расстоянии друг от друга и иметь различные характеристики.
3. Одна звезда может сиять ярче, чем целое созвездие.
Некоторые звезды, такие как Сириус, могут быть настолько яркими, что их яркость превосходит яркость целых созвездий. Сириус, самая яркая звезда на небе, ярче чем все созвездия вместе взятые.
4. Звезды могут иметь разные размеры.
Звезды имеют разные размеры — от крошечных нейтронных звезд до огромных сверхгигантов. Самая известная сверхгигантская звезда — Вега, имеет диаметр около 3 раза больше диаметра Солнца, в то время как нейтронные звезды, такие как Пср Б 1257+ 12, имеют диаметр около 20 километров.
5. Звезды могут исчезать и появляться.
Звезды имеют жизненный цикл и могут исчезать и появляться в разное время. Некоторые звезды «взрываются» в суперновые — яркие вспышки, которые могут ненадолго затмить яркость всего созвездия. Другие звезды постепенно гаснут, пока не станут белыми карликами или другими типами затухших звезд.
Яркость звезд:
Яркость звезды определяется ее видимой величиной, которая указывает на ее относительную яркость на небе. Видимая величина зависит от расстояния до звезды и ее абсолютной величины.
Абсолютная величина – это яркость звезды на расстоянии 10 парсек (примерно 33 световых лет). Чем меньше абсолютная величина, тем ярче звезда. На Земле мы видим звезды только в пределах Млечного Пути, на расстоянии до 30 тысяч парсек (33 световых года).
Величина яркости звезды может быть отрицательной или положительной. Звезды нулевой видимой величины (0m) считаются самыми яркими, а звезды первой видимой величины (1m) уже менее яркими. Каждая очередная цифра возвращается, то есть звезды между 1m и 2m ярче звезд между 2m и 3m.
Таким образом, звезда второй величины обычно ярче, чем звезда четвертой величины в примерно 6.25 раза. Это означает, что звезда второй величины на 2,5m ярче своей звезды на 4.9m.
Уровень яркости звезды также может быть оценен по величине яркости, которая измеряется в люксах. На Земле в солнечный день яркость составляет около 10000 лк, полная луна излучает около 0,25 лк, а самая яркая звезда с неба, Сириус, излучает около 25 лк.
Сравнение яркости:
Для определения яркости звезд используется система звездной величины, в которой каждая звезда получает свое численное значение. Чем меньше значение звездной величины, тем ярче звезда. Сравнение яркости двух звезд часто проводится путем вычисления отношения их звездных величин.
Например, если звезда второй величины имеет значение -2, а звезда четвертой величины -1, то для определения разницы в яркости необходимо вычесть значение первой звезды из значения второй. В данном случае получается разница в яркости в одну звездную величину.
Вообще, каждая звездная величина показывает множитель яркости. Например, если звезда второй величины имеет значение -2, то она ярче звезды четвертой величины, имеющей значение +1, на 2^(1 — (-2)) = 2^3 = 8 раз. Иными словами, звезда второй величины более яркая, чем звезда четвертой величины, примерно в 8 раз.
Интересно отметить, что самая яркая звезда на ночном небе, Сириус, имеет значение -1,4, в то время как самая бледная видимая звезда в зависимости от условий наблюдения имеет значение около +6,5. Это означает, что Сириус ярче самой бледной звезды на ночном небе в 10^(6,5 — (-1,4)) = 10^7,9 = около 20 000 раз!
Звездная величина:
Звезды разделяют на видимые и объективные звездные величины. Видимая звездная величина — это мера яркости звезды, как она наблюдается с Земли. Объективная звездная величина — это мера абсолютной яркости звезды, учитывающая как видимую яркость, так и расстояние до звезды. Это позволяет сравнивать яркость звезд на разных расстояниях от Земли.
Значение звездной величины также может быть отрицательным. Наиболее яркими объектами на небе, такими как Солнце и Луна, являются объекты первой звездной величины или ярче. Остальные звезды имеют значения звездной величины от 2 до 6.
Учитывая разницу в яркости звезд, измерение звездной величины может дать представление о физических характеристиках звезды, таких как ее размер и температура. Это помогает астрономам классифицировать звезды и изучать их эволюцию.
Интересный факт: Величина звездной величины в действительности является логарифмической шкалой, то есть разница в звездной величине отражает разницу в яркости в 2.512 раз. Это означает, что звезда второй величины будет ярче звезды четвертой в 2.512 в степени раз, то есть примерно в 6.3 раза.