Как измерить температуру звезды? Ученые уже давно научились измерять температуру многих объектов во вселенной на расстоянии. Астрономы используют абсолютную шкалу температур, от 0 K (-273 град по Цельсию), с шагом в 1 кельвин. Так самая горячая звезда будет голубого цвета, менее горячая ближе к желтому цвету и холодные звезды ближе к красному цвету.
Для измерения температуры далеких объектов ученые используют приборы ночного видения, ИК радиометры. Этот прибор умеет выделять инфракрасное излучение из спектра и работает как термосканер. Чтобы найти значение температуры, зная максимальную светимость и длину волны или частоту, где интенсивность света максимальна, используют закон оптики “Закон смещения Вина”.
Наше солнце на внешних границах имеет температуру около 6000 градусов по Цельсию.
Аспирант Дайсукэ Танигути со своей командой из Токийского университета впервые смогли точно узнать температуру внешней поверхности красного гиганта. Зачем вообще это нужно? Ученые мечтают научиться прогнозировать наступление сверхновой у какой-нибудь видимой звезды, например у Бетельгейзе.
От этого красного гиганта ждут взрыва сверхновой при нашей жизни. Дело в том, что взрыв сверхновой очень редкое явление, но очень занимательное. Если ученые получат еще больше данных о сверхновой, то это может заполнить многие пробелы, да и просто нас тогда ждет множество новых открытий.
Звезды бывают разных размеров. Например, наше солнце относительно небольшое в сравнении с Бетельгейзе. Эволюция звезд очень увлекательна и тема заслуживающая отдельного разговора. Я коснусь ее кратко, чтобы было понятно для чего японские астрофизики научились точно измерять температуру красного гиганта.
Красные сверхгиганты это такой класс звезд, у которых почти закончился водород (топливо для термоядерных реакций в недрах звезды). Что происходит, когда заканчивается топливо? Звезда начинает сжиматься, в ее центральной области образуется большой избыток энергии, который уходит на синтез более тяжелых элементов, углерода, кремния, вплоть до железа. Тут стоп, железо стабилизирует звезду от коллапса (примерно на этой стадии сейчас находится Бетельгейзе). Что происходит дальше? Если звезда обладает очень большой массой, то она может продолжить дальше сжиматься и продолжится синтез более тяжелых элементов, практически всех известных, вплоть до Калифорния. Дальше звезда просто яростно разрывается вспышкой сверхновой и разбрасывает все возможные элементы по вселенной. Красота и загадка возникновения жизни. Без этого события не было бы нашей планеты, такой родной.
Особенности структуры внешней фотосферы красного гиганта до сих пор не позволяли измерить его температуру.
Цитата-
«Чтобы измерить температуру красных сверхгигантов, нам крайне важно найти видимое или спектральное свойство, которое станет маркером - сказала аспирант Дайсукэ Танигути из факультета астрономии Токийского университета.
И они смогли найти такой маркер, им стали спектральные линии светимости железа, а точнее учёные взяли соотношение двух соседних линий, что предсказуемо показало прямую связь с температурой. Японские ученые использовали в своей научной работе спектральный инструмент WINERED. Он работает в паре с современным телескопом.
Используя соотношение спектральных линий поглощения железа и точного расстояния до звезды (по данным космической обсерватории Gaia Европейского космического агентства), ученые нашли формулу для точного определения температуры красного гиганта. Правильность своих расчетов они потвердили подстановкой точного расстояния до звёзды, чтобы узнать её светимость (а это значение совпало с уже теоретически известным ранее). Таким образом полученные на практике данные очень точно совпали с теорией. Ученым еще предстоит много разузнать о красных гигантах. Вот и от Бетельгейзе многие ожидали вспышки сверхновой, а она вдруг неожиданно в 2019-2020 гг померкла. Теперь открытая японскими учеными методика может стать востребованной для прогноза такого масштабного события во вселенной, как вспышка сверхновой. К сожалению, я не смог найти в источнике полученные у исследователей значение температуры внешней поверхности Бетельгейзе. Ранее считалось, что температура красного гиганта имеет величину около 3600 градусов по Цельсию. Возможно скоро астрофизики узнают когда же Бетельгейзе вспыхнет сверхновой?
Ждем новых открытий. Будущее рядом...
Источники-Sensing suns | The University of Tokyo (u-tokyo.ac.jp)Источники-Sensing suns | The University of Tokyo (u-tokyo.ac.jp)Источники-Sensing suns | The University of Tokyo (u-tokyo.ac.jp)Источники-Sensing suns | The University of Tokyo (u-tokyo.ac.jp)
https://fishki.net/3238510-10-samyh-bolyshih-zvyozd-vo-vselennoj.html © Fishki.net