Questa xilografia rinascimentale si chiama Empedocle Sfonda le sfere di cristallo.
Gli antichi astronomi credevano che le stelle fossero attaccate a una gigantesca sfera di cristallo che circondava la Terra. In questo scenario, tutte le stelle erano situate alla stessa distanza dalla Terra, e così, per gli antichi, la luminosità o l’oscurità delle stelle dipendevano solo dalle stelle stesse.,
Nella nostra cosmologia, le stelle che vediamo con l’occhio solo in una notte buia si trovano a distanze molto diverse da noi, da diversi anni luce a oltre 1.000 anni luce. I telescopi mostrano la luce delle stelle a milioni o miliardi di anni luce di distanza.
Oggi, quando parliamo della luminosità di una stella, potremmo significare una delle due cose: la sua luminosità intrinseca o la sua luminosità apparente. Quando gli astronomi parlano della luminosità di una stella, parlano della luminosità intrinseca di una stella, di quanto sia luminosa in realtà., La magnitudine apparente di una stella – la sua luminosità come appare dalla Terra-è qualcosa di diverso e dipende da quanto siamo lontani da quella stella.
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Gli astronomi spesso elencano la luminosità delle stelle in termini di luminosità solare. Il sole ha un raggio di circa 696.000 chilometri e una temperatura superficiale di circa 5800 Kelvin, o 5800 gradi sopra lo zero assoluto., Punto di congelamento dell’acqua = 273 Kelvin = Oo Celsius
Ad esempio, quasi tutte le stelle che vedete ad occhio nudo sono più grandi e luminose del nostro sole. La stragrande maggioranza delle stelle che vediamo di notte con il solo occhio sono milioni – anche centinaia di milioni-di volte più lontane del sole. Indipendentemente da ciò, questi soli lontani possono essere visti dalla Terra perché sono centinaia o migliaia di volte più luminosi della nostra stella locale.
Questo non vuol dire che il nostro sole è un peso leggero tra le stelle., In effetti, si pensa che il sole sia più luminoso dell ‘ 85% delle stelle nella nostra galassia della Via Lattea. Eppure la maggior parte di queste stelle meno luminose sono troppo piccole e deboli per vedere senza un aiuto ottico.
La luminosità di una stella dipende da due cose:
1. Raggio di misura
2. Temperatura superficiale
Misura raggio
Supponiamo che una stella abbia la stessa temperatura superficiale del sole, ma sfoggi un raggio più ampio. In questo scenario, la stella con il raggio più grande rivendica la maggiore luminosità., Nell’esempio seguente, diremo che il raggio della stella è 4 solare (4 volte il raggio del sole) ma ha la stessa temperatura superficiale del nostro sole.
Si può calcolare la stella di luminosità rispetto al sole è – con la seguente equazione, per cui L = luminosità e R = raggio di:
L = R2
L = 42 = 4 x 4 = 16 volte la luminosità del sole
anche se la stella VY Canis Majoris nella costellazione del Canis Major ha un clima più freddo temperatura della superficie del nostro sole, questa stella è pura dimensione lo rende un super-stella luminosa., Si pensa che il suo raggio sia circa 1400 volte superiore a quello del nostro sole e che la sua luminosità sia 270.000 maggiore del nostro sole.
Temperatura superficiale
Inoltre, se una stella ha lo stesso raggio del sole ma una temperatura superficiale più alta, la stella più calda supera il sole in luminosità. La temperatura superficiale del sole è di circa 5800 Kelvin (9980o Fahrenheit). Questo è 5800 gradi sopra lo zero assoluto, la temperatura più fredda possibile ovunque nell’universo., Supponiamo che una stella abbia le stesse dimensioni del sole ma che la sua temperatura superficiale sia due volte più grande in gradi Kelvin (5800 x 2 = 11600 Kelvin).
Usiamo l’equazione seguente per risolvere la luminosità della stella, relativa al sole, dove L = luminosità e T = temperatura superficiale, e la temperatura superficiale è uguale a 2 solare.
L = T4
L = 24 = 2 x 2 x 2 x 2 = 16 volte la luminosità del sole
Luminosità della stella = R2 x T4
Il diagramma HR classifica le stelle in base alla temperatura superficiale e alla luminosità., Stelle blu calde, oltre 30.000 Kelvin, a sinistra; e stelle rosse fredde, meno di 3.000 Kelvin, a destra. Le stelle più luminose – oltre 1.000.000 solari-sono in alto,e le stelle meno luminose – 1/10.000 solari – in basso.
La luminosità di qualsiasi stella è il prodotto del raggio quadrato per la temperatura superficiale elevata alla quarta potenza., Dato una stella, il cui raggio è di 3 energia solare e ha una superficie di temperatura di 2 solari, si può capire che la stella di luminosità con la seguente equazione, per cui L = luminosità, R = raggio e T = temperatura superficiale:
L = R2 x T4
L = (3 x 3) x (2 x 2 x 2 x 2)
L = 9 x 16 = 144 volte la luminosità del sole
il Colore e la temperatura di superficie
avete mai notato che le stelle brillano in una matrice di colori diversi in un oscuro paese di sky?? In caso contrario, prova a guardare le stelle con il binocolo qualche volta. Il colore è un segno rivelatore della temperatura superficiale., Le stelle più calde irradiano blu o blu-bianco, mentre le stelle più cool mostrano tonalità distintamente rubiconde. Il nostro sole di colore giallo indica una temperatura superficiale moderata tra i due estremi. Spica è il primo esempio di stella bianca-blu calda, Altair: stella bianca moderatamente calda, Capella: stella gialla centrale, Arcturus: stella arancione tiepida e Betelgeuse: supergigante rossa fredda.
Come gli astronomi imparano le masse di stelle doppie
Linea di fondo: Alcune stelle estremamente grandi e calde brillano via con la luminosità di un milione di soli!, Ma altre stelle sembrano luminose solo perché sono vicine alla Terra. Gli astronomi chiamano la vera luminosità intrinseca di una stella la sua luminosità.
Bruce McClure ha lavorato come scrittore principale per le popolari pagine di EarthSky Tonight dal 2004. È un appassionato di meridiana, il cui amore per i cieli lo ha portato al Lago Titicaca in Bolivia e navigando nel Nord Atlantico, dove ha conseguito il suo certificato di navigazione celeste attraverso la Scuola di Vela e navigazione oceanica., Scrive e ospita anche programmi di astronomia pubblica e programmi planetario dentro e intorno alla sua casa nello stato di New York.