Este grabado en madera renacentista se llama Empedocles rompe a través de las esferas de cristal.
los antiguos astrónomos creían que las estrellas estaban unidas a una gigantesca esfera de cristal que rodeaba la Tierra. En ese escenario, todas las estrellas estaban ubicadas a la misma distancia de la Tierra, y así, para los antiguos, el brillo o la oscuridad de las estrellas dependía solo de las estrellas mismas.,
en nuestra cosmología, Las estrellas que vemos con el ojo solo en una noche oscura se encuentran a distancias muy diferentes de nosotros, desde varios años luz hasta más de 1.000 años luz. Los telescopios muestran la luz de estrellas a millones o billones de años luz de distancia.
hoy, Cuando hablamos del brillo de una estrella, podríamos referirnos a una de dos cosas: su brillo intrínseco o su brillo aparente. Cuando los astrónomos hablan de la luminosidad de una estrella, están hablando del brillo intrínseco de una estrella, de lo brillante que es realmente., La magnitud aparente de una estrella – su brillo tal como aparece desde la Tierra – es algo diferente y depende de lo lejos que estemos de esa estrella.
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Los astrónomos suelen enumerar la luminosidad de las estrellas en términos de luminosidad solar. El sol tiene un radio de unos 696.000 kilómetros, y una temperatura superficial de unos 5800 Kelvin, o 5800 grados por encima del cero absoluto., Punto de congelación del agua = 273 Kelvin = oo Celsius
por ejemplo, casi todas las estrellas que se ven a simple vista son más grandes y más luminosas que nuestro Sol. La gran mayoría de las estrellas que vemos por la noche solo con el ojo están millones-incluso cientos de millones-de veces más lejos que el sol. Sin embargo, estos soles distantes se pueden ver desde la Tierra porque son cientos o miles de veces más luminosos que nuestra estrella local.
eso no quiere decir que nuestro Sol sea un peso ligero entre las estrellas., De hecho, se cree que el sol es más luminoso que el 85% de las estrellas de nuestra Vía Láctea. Sin embargo, la mayoría de estas estrellas menos luminosas son demasiado pequeñas y débiles para ver sin una ayuda óptica.
la luminosidad de Una estrella depende de dos cosas:
1. Medida del radio
2. Temperatura superficial
medida del radio
supongamos que una estrella tiene la misma temperatura superficial que el sol, pero tiene un radio más grande. En ese escenario, la estrella con el radio más grande reclama la mayor luminosidad., En el siguiente ejemplo, diremos que el radio de la estrella es 4 solar (4 veces el radio del sol) pero tiene la misma temperatura superficial que nuestro Sol.
podemos calcular la luminosidad de la estrella – relativa a la del sol – con la siguiente ecuación, donde l = luminosidad y R = Radio:
L = R2
L = 42 = 4 x 4 = 16 veces la luminosidad del sol
aunque la estrella VY Canis Majoris en la constelación Canis Major tiene una temperatura superficial mucho más fría que nuestro Sol, el tamaño de esta estrella la convierte en una estrella súper luminosa., Se cree que su radio es alrededor de 1400 veces mayor que el de nuestro sol, y su luminosidad 270.000 mayor que nuestro Sol.
temperatura superficial
Además, si una estrella tiene el mismo radio que el sol pero una temperatura superficial más alta, la estrella más caliente excede al sol en luminosidad. La temperatura superficial del sol está en algún lugar alrededor de 5800 Kelvin (9980o Fahrenheit). Eso es 5800 grados por encima del cero absoluto, la temperatura más fría posible en cualquier parte del universo., Supongamos que una estrella tiene el mismo tamaño que el sol, pero que su temperatura superficial es el doble en grados Kelvin (5800 x 2 = 11600 Kelvin).
usamos la ecuación de abajo para resolver la luminosidad de la estrella, relativa a la del sol, donde l = luminosidad y t = temperatura de la superficie, y la temperatura de la superficie es igual a 2 solar.
L = T4
L = 24 = 2 x 2 x 2 x 2 = 16 veces la luminosidad del sol
luminosidad de la estrella = R2 x T4
el diagrama HR clasifica las estrellas por temperatura superficial y luminosidad., Estrellas azules calientes, más de 30.000 Kelvin, a la izquierda; y estrellas rojas frías, menos de 3.000 Kelvin, a la derecha. Las estrellas más luminosas – más de 1,000,000 solar-están en la parte superior, y las estrellas menos luminosas-1/10, 000 solar-en la parte inferior.
la luminosidad de cualquier estrella es el producto del radio cuadrado por la temperatura de la superficie elevada a la cuarta potencia., Dada una estrella cuyo radio es 3 solar y una temperatura de superficie que es 2 solar, podemos calcular la luminosidad de esa estrella con la ecuación siguiente, por la cual l = luminosidad, R = Radio y t = temperatura de superficie:
L = R2 x T4
L = (3 x 3) x (2 x 2 x 2 x 2)
L = 9 x 16 = 144 veces la luminosidad del sol
color y temperatura de superficie
¿alguna vez ha notado que las estrellas brillan en una matriz de diferentes colores en un cielo oscuro del país? Si no, intente mirar las estrellas con binoculares alguna vez. El Color es un signo revelador de la temperatura de la superficie., Las estrellas más calientes irradian azul o azul-blanco, mientras que las estrellas más frías exhiben tonos claramente rojizos. Nuestro Sol de color amarillo indica una temperatura superficial moderada entre los dos extremos. Spica sirve como ejemplo principal de una estrella azul-blanca caliente, Altair: estrella blanca moderadamente caliente, Capella: estrella amarilla del medio de la carretera, Arcturus: estrella naranja tibia y Betelgeuse: supergigante roja fría.
Cómo los astrónomos aprenden las masas de estrellas dobles
conclusión: ¡algunas estrellas extremadamente grandes y calientes brillan con la luminosidad de un millón de soles!, Pero otras estrellas parecen brillantes solo porque están cerca de la Tierra. Los astrónomos llaman luminosidad al verdadero brillo intrínseco de una estrella.
Bruce McClure ha servido como autor principal para EarthSky popular esta Noche páginas desde el año 2004. Es un aficionado a los relojes de sol, cuyo amor por los cielos lo ha llevado al lago Titicaca en Bolivia y a navegar en el Atlántico Norte, donde obtuvo su certificado de navegación celestial a través de la Escuela de navegación oceánica y navegación., También escribe y organiza programas públicos de astronomía y planetarios en y alrededor de su casa en el norte del Estado de Nueva York.