Характеристики звезд и звездные величины.
Сверхгигант в созвездии Скорпиона – Антарес. Даже невооруженным глазом видно, что окружающий нас мир чрезвычайно разнообразен. Звезды различаются между собой цветом, блеском. А исследования с помощью телескопов показывают, что двух одинаковых звезд не бывает. Эффективные температуры их находятся в пределах от 3 000 К до 50 000 К, массы различаются в сотни раз, а радиусы – в миллиарды… Самые яркие звезды еще в древности назвали звездами первой звездной величины.
Во II веке до нашей эры древнегреческий астроном Гиппарх составил каталог звезд, видимых невооруженным глазом. Он предложил разделить все видимые звезды на шесть классов. Самые яркие из них Гиппарх назвал звездами первой звездной величины, самые слабые звезды – звездами шестой звездной величины. Невооруженным глазом на небе можно наблюдать около 5 000 звезд (вплоть до шестой звездной величины), с помощью телескопов – миллиарды миллиардов. В астрономии вместо выражения «освещенность от звезды» используют понятие блеск.
Звездные величины. С уменьшением блеска возрастает число звезд, доступных для наблюдения. На звездные карты нанесены все звезды ярче 11-й звездной величины. Яркие звезды имеют маленькую звездную величину, более слабые звезды имеют большую звездную величину. Следуя Гиппарху, звездную величину источника условились считать тем большей, чем звезда слабее. В середине ХIX века английский астроном Норман Погсон предложил современную шкалу звездных величин. При разности в одну звездную величину видимый блеск звезд изменяется примерно в 2,5 раза, почти как у Гиппарха. Разность в 5 звездных величин соответствует изменению блеска звезд в 100 раз. Тогда разница на одну звездную величину соответствует отличию блеска в раза.
Видимые звездные величины обозначаются буквой m. Связь между видимыми звездными величинами называется формулой Погсона. Тот факт, что одни звезды имеют больший, а другие – меньший блеск, не дает настоящей информации о звезде. Очень яркая звезда может иметь большую светимость, но находиться очень далеко, а потому иметь очень большую звездную величину. Для определения истинного блеска звезды вводят понятие абсолютной звездной величины. Абсолютная звездная величина М – это видимая звездная величина, которую имела бы звезда, если бы находилась на стандартном расстоянии в 10 пк или 32,6 светового года. Связь абсолютной звездной величины М, видимой звездной величины m и расстояния до звезды R в парсеках: M = m + 5 – 5 lg R.
Для сравнительно близких звезд, удаленных на расстояние, не превышающие нескольких десятков парсек, расстояние определяется по параллаксу способом, известным уже двести лет. При этом измеряют ничтожно малые угловые смещения звезд при их наблюдении с разных точек земной орбиты, то есть в разное время года. Параллаксы даже самых близких звезд меньше 1". С понятием параллакса связано название одной из основных единиц в астрономии – парсек. Парсек – это расстояние до воображаемой звезды, годичный параллакс которой равен 1".
