18.2: Kupima Misa ya Stellar

Malengo ya kujifunza

Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:

• Tofautisha aina tofauti za mifumo ya nyota binary
• Kuelewa jinsi tunavyoweza kutumia toleo la Newton la sheria ya tatu ya Kepler ili kupata jumla ya raia wa nyota katika mfumo wa nyota binary
• Tumia uhusiano kati ya molekuli ya stellar na mwanga wa stellar ili kuamua sifa za kimwili za nyota

Uzito wa nyota-ni kiasi gani cha vifaa vinavyo na-ni mojawapo ya sifa zake muhimu zaidi. Ikiwa tunajua masi ya nyota, kama tutakavyoona, tunaweza kukadiria muda gani utakavyoangazia na nini hatima yake ya mwisho itakuwa. Hata hivyo masi ya nyota ni vigumu sana kupima moja kwa moja. Kwa namna fulani, tunahitaji kuweka nyota kwenye sawa ya cosmic ya kiwango.

Kwa bahati nzuri, si nyota zote zinazoishi kama Jua, kwa kutengwa na nyota nyingine. Karibu nusu ya nyota ni nyota za binari-nyota mbili zinazozunguka, zimefungwa pamoja na mvuto. Misa ya nyota za binary inaweza kuhesabiwa kutoka kwa vipimo vya njia zao, kama vile masi ya Jua inaweza kupatikana kwa kupima njia za sayari zinazozunguka (tazama Orbits na Gravity).

binary Stars

Kabla ya kujadili kwa undani zaidi jinsi masi inaweza kupimwa, tutaangalia kwa karibu nyota zinazokuja kwa jozi. Nyota ya kwanza ya binary iligunduliwa mwaka 1650, chini ya nusu karne baada ya Galileo kuanza kuchunguza angani kwa darubini. John Baptiste Riccioli (1598—1671), mwanaastronomia wa Italia, alibainisha kuwa nyota Mizar, katikati ya kushughulikia Big Dipper, ilitokea kupitia darubini yake kama nyota mbili. Tangu ugunduzi huo, maelfu ya nyota za binary zimeorodheshwa. (Wanaastronomia huita jozi yoyote ya nyota zinazoonekana kuwa karibu na kila mmoja angani nyota mbili, lakini si hizi zote zinaunda binary ya kweli, yaani, si zote zinazohusishwa kimwili. Baadhi ni nafasi tu alignments ya nyota ambayo kwa kweli ni katika umbali tofauti kutoka kwetu.) Ingawa nyota nyingi huja kwa jozi, kuna pia mifumo ya mara tatu na nne.

Nyota moja inayojulikana ya binary ni Castor, iko katika nyota ya Gemini. Kufikia mwaka wa 1804, mwanaastronomia William Herschel, ambaye pia aligundua sayari Uranus, alikuwa amebainisha kuwa sehemu ya kukata tamaa ya Castor ilikuwa imebadilika kidogo nafasi yake kuhusiana na sehemu nyepesi. (Tunatumia neno “sehemu” kumaanisha mwanachama wa mfumo wa nyota.) Hapa kulikuwa na ushahidi kwamba nyota moja ilikuwa inazunguka nyingine. Kwa kweli ilikuwa ushahidi wa kwanza kwamba mvuto wa mvuto upo nje ya mfumo wa jua. Mwendo orbital wa nyota binary ni inavyoonekana katika Kielelezo\(\PageIndex{1}\). Mfumo wa nyota binary ambao nyota zote mbili zinaweza kuonekana kwa darubini huitwa binary inayoonekana.

Kielelezo\(\PageIndex{1}\) Mapinduzi ya Star Binary. Takwimu hii inaonyesha uchunguzi saba wa mapinduzi ya pamoja ya nyota mbili, moja kibete kahawia na moja Ultra-cool L kibete. Kila dot nyekundu kwenye obiti, ambayo inaonyeshwa na duaradufu ya bluu, inalingana na nafasi ya mmoja wa watoto wachanga jamaa na nyingine. Sababu ya kwamba jozi ya nyota inaonekana tofauti katika tarehe tofauti ni kwamba baadhi ya picha zilichukuliwa na darubini ya Hubble Space na nyingine zilichukuliwa kutoka ardhini. Mishale inaelezea uchunguzi halisi unaohusiana na nafasi za kila dot nyekundu. Kutokana na uchunguzi huu, timu ya kimataifa ya wanaastronomia ilipima moja kwa moja wingi wa nyota ya kibete ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi Kwa kiasi kikubwa ukubwa wa sayari ya Jupiter, nyota kibete ina uzito wa asilimia 8.5 tu ya masi ya Jua letu.

Edward C. Pickering (1846—1919), huko Harvard, aligundua darasa la pili la nyota za binary mwaka 1889—darasa ambalo nyota moja tu huonekana moja kwa moja. Alikuwa akichunguza wigo wa Mizar na kugundua kuwa mistari ya ngozi ya giza katika wigo wa nyota angavu kwa kawaida ilikuwa mara mbili. Si tu kulikuwa na mistari miwili ambako wanaastronomia kwa kawaida waliona moja tu, lakini nafasi ya mistari ilikuwa inabadilika mara kwa mara. Wakati mwingine, mistari hata ikawa moja. Pickering kwa usahihi aligundua kuwa sehemu nyepesi ya Mizar, inayoitwa Mizar A, yenyewe ni nyota mbili zinazozunguka kila mmoja katika kipindi cha siku 104. Nyota kama Mizar A, inayoonekana kama nyota moja inapopigwa picha au kuzingatiwa kwa njia ya darubini, lakini ambayo spectroscopy inaonyesha kweli kuwa nyota mbili, inaitwa spectroscopic binary.

Mizar, kwa njia, ni mfano mzuri wa jinsi mifumo hiyo ya nyota inaweza kuwa ngumu. Mizar amejulikana kwa karne nyingi kuwa na rafiki aliyezimia aitwaye Alcor, ambayo inaweza kuonekana bila darubini. Mizar na Alcor huunda nyota mbili za macho -jozi ya nyota zinazoonekana karibu pamoja angani lakini hazizingatiani. Kupitia darubini, kama Riccioli aligundua mwaka 1650, Mizar anaweza kuonekana kuwa na rafiki mwingine, karibu zaidi anayeizunguka; Mizar ni hivyo binary ya kuona. Vipengele viwili vinavyofanya binary hii inayoonekana, inayojulikana kama Mizar A na Mizar B, ni binaries ya spectroscopic. Kwa hiyo, Mizar ni mfumo wa nyota nne.

Kwa kusema, si sahihi kuelezea mwendo wa mfumo wa nyota binary kwa kusema kuwa nyota moja inazunguka nyingine. Mvuto ni kivutio cha pamoja. Kila nyota ina nguvu ya mvuto kwa upande mwingine, na matokeo ya kwamba nyota zote mbili zinazunguka hatua kati yake inayoitwa katikati ya masi. Fikiria kwamba nyota hizo mbili zimeketi kwenye mwisho wa mteremko. Hatua ambayo fulcrum ingekuwa iko ili usawa wa mto ni katikati ya wingi, na daima ni karibu na nyota kubwa zaidi (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{2}\) Binary Star System. Katika mfumo wa nyota za binary, nyota zote mbili zinazunguka katikati yao ya wingi. Picha inaonyesha nafasi za jamaa za nyota mbili, tofauti za molekuli kutoka katikati yao ya masi, sawa na jinsi raia wawili ingekuwa iko kwenye mteremko ili kuitunza kiwango. Nyota yenye molekuli ya juu itapatikana karibu na katikati ya wingi, wakati nyota yenye molekuli ya chini itakuwa mbali zaidi nayo.

Kielelezo\(\PageIndex{3}\) kinaonyesha nyota mbili (A na B) zinazozunguka katikati yao ya wingi, pamoja na mstari mmoja katika wigo wa kila nyota tunayoona kutoka kwenye mfumo kwa nyakati tofauti. Wakati nyota moja inakaribia nasi ikilinganishwa na katikati ya masi, nyota nyingine inatupa kutoka kwetu. Katika mfano wa juu kushoto, nyota A inaelekea kwetu, hivyo mstari katika wigo wake ni Doppler-kubadilishwa kuelekea mwisho wa bluu wa wigo. Nyota B inaondoka kwetu, hivyo mstari wake unaonyesha redshift. Tunapoona wigo wa makundi ya nyota mbili, mstari unaonekana mara mbili. Wakati nyota hizo mbili zinapotembea kwenye mstari wetu wa kuona (wala mbali na wala kuelekea kwetu), zote mbili zina kasi sawa ya radial (ile ya katikati ya jozi ya wingi); kwa hiyo, mistari ya spectral ya nyota mbili huja pamoja. Hii ni inavyoonekana katika vielelezo mbili chini katika Kielelezo\(\PageIndex{3}\).

Kielelezo\(\PageIndex{3}\) Mwendo wa Nyota mbili zinazozunguka kila mmoja na Nini Spectrum Inaonyesha. Tunaona mabadiliko katika kasi kwa sababu nyota moja inapoelekea Dunia, nyingine inahamia mbali; nusu ya mzunguko baadaye hali inabadilika. Mabadiliko ya Doppler husababisha mistari ya spectral kuhamia na kurudi. Katika michoro 1 na 3, mistari kutoka nyota zote mbili zinaweza kuonekana vizuri kutengwa kutoka kwa kila mmoja. Wakati nyota mbili ni kusonga perpendicular kwa mstari wetu wa kuona (yaani, wao si kusonga ama kuelekea au mbali na sisi), mistari miwili ni hasa superimposed, na hivyo katika michoro 2 na 4, tunaona tu moja spectral line. Kumbuka kuwa katika michoro, obiti ya jozi ya nyota inaelekezwa kidogo kwa heshima na mtazamaji (au kama mtazamaji angeiangalia angani, obiti ingekuwa inaelekezwa kwa heshima na mstari wa kuona mtazamaji). Kama obiti walikuwa hasa katika ndege ya ukurasa au screen (au anga), basi ingekuwa kuangalia karibu mviringo, lakini sisi bila kuona mabadiliko katika kasi radial (hakuna sehemu ya mwendo itakuwa kuelekea sisi au mbali na sisi.) Ikiwa obiti ilikuwa perpendicular kwa ndege ya ukurasa au skrini, basi nyota ingeonekana kuhamia na kurudi katika mstari wa moja kwa moja, na tutaona tofauti kubwa zaidi ya kasi ya radial.

Mpango unaoonyesha jinsi kasi ya nyota inavyobadilika kwa wakati inaitwa kasi ya kasi ya radial; Curve kwa mfumo wa binary katika Kielelezo\(\PageIndex{3}\) inavyoonekana kwenye Kielelezo\(\PageIndex{4}\).

Kielelezo\(\PageIndex{4}\) Radial kasi katika Spectroscopic Binary System. Vipande hivi vinapanga kasi ya radial ya nyota mbili katika mfumo wa binary wa spectroscopic, kuonyesha jinsi nyota zinavyofikia na kupungua kutoka duniani. Kumbuka kwamba kasi chanya inamaanisha kuwa nyota inaondoka kwetu, na kasi hasi inamaanisha kuwa nyota inaelekea kwetu. Katikati ya wingi wa mfumo yenyewe pia huondoka kwetu, unaonyeshwa na kasi nzuri ya kilomita 40 kwa pili. nafasi juu ya Curve sambamba na vielelezo katika Kielelezo\(\PageIndex{3}\) ni alama na idadi mchoro (1—4).

Uhuishaji huu inakuwezesha kufuata njia za mfumo wa nyota binary katika mchanganyiko mbalimbali wa raia wa nyota mbili.

Misa kutoka Orbits ya Binary Stars

Tunaweza kukadiria wingi wa mifumo ya nyota za binary kwa kutumia upyaji wa Newton wa sheria ya tatu ya Kepler (iliyojadiliwa katika Sheria ya Universal of Gravitation ya Newton). Kepler aligundua ya kwamba wakati sayari inachukua kuzunguka Jua inahusiana na formula maalum ya hisabati kwa umbali wake kutoka Jua. Katika hali yetu ya nyota ya binary, ikiwa vitu viwili viko katika mapinduzi ya pamoja, basi kipindi (\(P\)) ambacho wanazunguka kila mmoja kinahusiana na mhimili wa semimajor (\(D\)) wa obiti ya moja kwa heshima na nyingine, kulingana na usawa huu

\[D^3= \left( M_1+M_2 \right) P^2 \nonumber\]

ambapo\(D\) iko katika vitengo vya\(P\) astronomia, hupimwa kwa miaka, na\(M_1 + M_2\) ni jumla ya raia wa nyota mbili katika vitengo vya masi ya Jua. Hii ni formula muhimu sana kwa wanaastronomia; inasema kwamba ikiwa tunaweza kuchunguza ukubwa wa obiti na kipindi cha mapinduzi ya nyota katika mfumo wa binary, tunaweza kuhesabu jumla ya raia wao.

Binaries nyingi za spectroscopic zina vipindi vinavyoanzia siku chache hadi miezi michache, na mgawanyo wa kawaida chini ya 1 AU kati ya nyota zao wanachama. Kumbuka kwamba AU ni umbali kutoka Dunia hadi Jua, hivyo hii ni mgawanyiko mdogo na vigumu sana kuona katika umbali wa nyota. Hii ndiyo sababu wengi wa mifumo hii inajulikana kuwa mara mbili tu kupitia utafiti makini wa spectra yao.

Tunaweza kuchambua radial kasi Curve (kama vile moja katika Kielelezo\(\PageIndex{4}\)) kuamua raia wa nyota katika binary spectroscopic. Hii ni ngumu katika mazoezi lakini si ngumu kwa kanuni. Tunapima kasi ya nyota kutoka athari ya Doppler. Kisha tunaamua kipindi - muda gani nyota huchukua kupita kupitia mzunguko wa orbitali-kutoka kwenye pembe ya kasi. Kujua jinsi nyota zinavyozunguka kwa kasi na muda gani zinachukua kuzunguka hutuambia mduara wa obiti na, kwa hiyo, kutenganishwa kwa nyota katika kilomita au vitengo vya astronomia. Kutoka kwa sheria ya Kepler, kipindi na kujitenga hutuwezesha kuhesabu jumla ya raia wa nyota.

Bila shaka, kujua jumla ya raia sio muhimu kama kujua umati wa kila nyota tofauti. Lakini kasi ya orbital ya jamaa ya nyota mbili inaweza kutuambia ni kiasi gani cha masi ya jumla ya kila nyota ina. Kama tulivyoona katika mlinganisho wetu wa pembeni, nyota kubwa zaidi iko karibu na katikati ya masi na kwa hiyo ina obiti ndogo. Kwa hiyo, inakwenda polepole zaidi ili kuzunguka kwa wakati mmoja ikilinganishwa na nyota iliyo mbali zaidi, chini ya masi. Kama sisi kutatua kasi jamaa kwa kila mmoja, tunaweza kutatua raia jamaa kwa kila mmoja. Katika mazoezi, tunahitaji pia kujua jinsi mfumo wa binary unavyoelekezwa mbinguni kwa mstari wetu wa kuona, lakini ikiwa tunafanya, na hatua zilizoelezwa tu zinafanywa kwa makini, matokeo yake ni hesabu ya raia wa kila nyota mbili katika mfumo.

Kwa muhtasari, kipimo kizuri cha mwendo wa nyota mbili karibu na kituo cha kawaida cha wingi, pamoja na sheria za mvuto, inatuwezesha kuamua wingi wa nyota katika mifumo hiyo. Vipimo hivi vya molekuli ni muhimu kabisa katika kuendeleza nadharia ya jinsi nyota zinavyobadilika. Moja ya mambo bora kuhusu njia hii ni kwamba ni huru ya eneo la mfumo wa binary. Inafanya kazi pia kwa nyota umbali wa miaka 100 ya nuru kutoka kwetu kama ilivyo katika jirani yetu ya karibu.

Ili kuchukua mfano maalum, Sirius ni mojawapo ya nyota chache za binary katika Kiambatisho J ambacho tuna taarifa za kutosha kutumia sheria ya tatu ya Kepler:

\[D^3= \left( M_1+M_2 \right) P^2 \nonumber\]

Katika kesi hiyo, nyota mbili, ambazo tunaziita Sirius na rafiki yake mwenye kukata tamaa sana, zinatenganishwa na karibu 20 AU na zina kipindi cha orbital cha miaka 50. Kama sisi kuweka maadili haya katika formula sisi ingekuwa

\[\begin{array}{l} (20)^3= \left( M_1+M_2 \right) (50)^2 \\ 8000= \left( M_1+M_2 \right) (2500) \end{array} \nonumber\]

Hii inaweza kutatuliwa kwa jumla ya raia:

\[M_1+M_2= \frac{8000}{2500}=3.2 \nonumber\]

Kwa hiyo, jumla ya wingi wa nyota mbili katika mfumo wa binary wa Sirius ni mara 3.2 masi ya Jua. Ili kuamua umati wa kila nyota, tutahitaji kasi ya nyota mbili na mwelekeo wa obiti kuhusiana na mstari wetu wa kuona.

Upeo wa Misa ya Stellar

Je! Misa ya nyota inaweza kuwa kubwa kiasi gani? Nyota kubwa zaidi kuliko Jua ni chache. Hakuna nyota ndani ya miaka 30 ya nuru ya Jua ina masi kubwa kuliko mara nne ya ile ya Jua. Utafutaji katika umbali mkubwa kutoka Jua umesababisha ugunduzi wa nyota chache zenye raia hadi takriban mara 100 ile ya Jua, na nyota chache (chache kati ya bilioni kadhaa) zinaweza kuwa na raia kubwa kama raia wa jua 250. Hata hivyo nyota nyingi zina masi ndogo kuliko Jua.

Kufuatana na mahesabu ya kinadharia, masi ndogo zaidi ambayo nyota ya kweli inaweza kuwa nayo ni takriban 1/12 ile ya Jua. Kwa nyota “ya kweli”, wanaastronomia wanamaanisha moja ambayo inakuwa moto wa kutosha kuunganisha protoni kuunda heliamu (kama ilivyojadiliwa katika The Sun: A Nuclear Powerhouse). Vitu vyenye raia kati ya takribani 1/100 na 1/12 ambavyo vya Jua vinaweza kuzalisha nishati kwa muda mfupi kwa njia ya athari za nyuklia zinazohusisha deuterium, lakini hazizidi kuwa moto wa kutosha kuzalisha protoni. Vitu vile ni kati kati kati ya nyota na sayari na vimepewa jina la vijiti vya kahawia (Kielelezo\(\PageIndex{5}\)). Vijanja vya kahawia vinafanana na Jupiter katika radius lakini wana raia kutoka takriban mara 13 hadi 80 kubwa kuliko masi ya Jupiter. ²

Kielelezo\(\PageIndex{5}\) Brown Dwarfs katika Orion.

Picha hizi, zilizochukuliwa kwa Telescope ya Hubble Space, zinaonyesha eneo linalozunguka kundinyota ya nyota ya Trapezium ndani ya eneo la kutengeneza nyota linaloitwa Nebula ya Orion. (a) Hakuna dwarf kahawia kuonekana katika picha inayoonekana mwanga, wote kwa sababu wao kuweka nje mwanga kidogo sana katika inayoonekana na kwa sababu wao ni siri ndani ya mawingu ya vumbi katika eneo hili. (b) Picha hii ilichukuliwa kwa mwanga wa infrared, ambayo inaweza kufanya njia yake kwetu kupitia vumbi. Vitu vya kukata tamaa katika picha hii ni vijana wa rangi ya kahawia na raia kati ya mara 13 na 80 ya wingi wa Jupiter. (mikopo a: NASA, C.R O'Dell na S.K Wong (Chuo Kikuu cha Rice); mikopo b: NASA; K.L. Luhman (Harvard-Smithsonian Kituo cha Astrofizikia) na G. Schneider, E. Young, G. Rieke, A.

Vitu vidogo vyenye raia chini ya 1/100 masi ya Jua (au raia 10 ya Jupiter) huitwa sayari. Wanaweza kung'ara nishati zinazozalishwa na elementi za mionzi ambazo zina, na zinaweza pia kung'ara joto yanayotokana na kukandamiza polepole chini ya uzito wao wenyewe (mchakato unaoitwa mvuto contraction). Hata hivyo, mambo yao ya ndani kamwe kufikia joto juu ya kutosha kwa ajili ya athari yoyote ya nyuklia, kufanyika. Jupiter, ambaye wingi wake ni kuhusu 1/1000 wingi wa Jua, bila shaka ni sayari, kwa mfano. Hadi miaka ya 1990, tuliweza tu kuchunguza sayari katika mfumo wetu wa jua, lakini sasa tuna maelfu ya hizo mahali pengine pia. (Tutajadili uchunguzi huu wa kusisimua katika Kuzaliwa kwa Nyota na Ugunduzi wa Sayari nje ya mfumo wa jua.)

Uhusiano wa Moleku-Mwangaza

Sasa kwa kuwa tuna vipimo vya sifa za aina nyingi za nyota, tunaweza kutafuta mahusiano kati ya sifa. Kwa mfano, tunaweza kuuliza kama wingi na mwanga wa nyota ni kuhusiana. Inageuka kuwa kwa nyota nyingi ni: Nyota kubwa zaidi kwa ujumla ni zenye kung'aa zaidi. Uhusiano huu, unaojulikana kama uhusiano wa moleku-luminosity, unaonyeshwa graphically katika Kielelezo\(\PageIndex{6}\). Kila hatua inawakilisha nyota ambayo umati wake na uangavu hujulikana. Msimamo usio na usawa kwenye grafu unaonyesha masi ya nyota, iliyotolewa katika vitengo vya masi ya Jua, na msimamo wa wima unaonyesha mwanga wake katika vitengo vya mwanga wa Jua.

Kielelezo\(\PageIndex{6}\) Misa Luminosity Uhusiano. Pointi zilizopangwa zinaonyesha raia na luminosities ya nyota. Pointi tatu zilizopo chini ya mlolongo wa pointi zote ni nyota kibete nyeupe.

Tunaweza pia kusema hili kwa maneno ya hisabati.

\[L \sim M^{3.9} \nonumber\]

Ni makadirio mazuri ya kusema kwamba mwanga (ulionyeshwa katika vitengo vya mwanga wa Jua) hutofautiana kama nguvu ya nne ya wingi (katika vitengo vya molekuli ya Jua). (Ishara ~ ina maana kiasi mbili ni sawia.) Ikiwa nyota mbili zinatofautiana kwa wingi kwa sababu ya 2, basi moja kubwa zaidi itakuwa 2 ⁴, au karibu mara 16 nyepesi; ikiwa nyota moja ni 1/3 ukubwa wa mwingine, itakuwa takriban mara 81 chini ya mwanga.

Mfano\(\PageIndex{1}\): kuhesabu wingi kutoka kwa mwanga wa nyota

Fomu ya molekuli ya luminosity inaweza kuandikwa upya ili thamani ya wingi inaweza kuamua kama mwanga unajulikana.

Suluhisho

Kwanza, ni lazima tupate vitengo vyetu vizuri kwa kuelezea umati na mwangaza wa nyota katika vitengo vya wingi wa Jua na mwangaza:

\[L/L_{\text{Sun}}= \left( M/M_{\text{Sun}} \right)^4 \nonumber\]

Sasa tunaweza kuchukua mizizi ya 4 ya pande zote mbili, ambayo ni sawa na kuchukua pande zote mbili kwa 1/4 = 0.25 nguvu. Fomu katika kesi hii itakuwa:

\[M/M_{\text{Sun}} = \left( L/L_{\text{Sun}} \right)^{0.25}= \left(L/L_{\text{Sun}} \right)^{0.25} \nonumber\]

Zoezi\(\PageIndex{1}\)

Katika sehemu iliyotangulia, tuliamua jumla ya wingi wa nyota mbili katika mfumo wa binary wa Sirius (Sirius na mwenzake aliyezimia) kwa kutumia sheria ya tatu ya Kepler kuwa raia wa jua 3.2. Kutumia uhusiano wa wingi wa mwanga, uhesabu wingi wa kila nyota ya mtu binafsi.

Jibu

Katika Kiambatisho J, Sirius imeorodheshwa na mwanga mara 23 ile ya Jua. Thamani hii inaweza kuingizwa katika uhusiano wa wingi wa mwanga ili kupata wingi wa Sirius:\(M/M_{\text{Sun}}=23^{0.25}=2.2\)

Masi ya nyota rafiki kwa Sirius ni basi masi ya\(3.2 – 2.2 = 1.0\) jua.

Angalia jinsi uhusiano huu molekuli luminosity ni nzuri. Nyota nyingi (angalia Kielelezo\(\PageIndex{6}\)) huanguka kando ya mstari unaoendesha kutoka chini ya kushoto (chini ya molekuli, chini ya mwanga) kona ya mchoro hadi kona ya juu ya kulia (high molekuli, high luminosity) kona. Kuhusu 90% ya nyota zote hutii uhusiano wa wingi wa mwanga. Baadaye, tutachunguza kwa nini uhusiano huo upo na kile tunachoweza kujifunza kutokana na takribani asilimia 10 ya nyota ambazo “hazitii”.

Dhana muhimu na Muhtasari

Misa ya nyota inaweza kuamua kwa uchambuzi wa obiti ya nyota za binary-nyota mbili zinazozunguka kituo cha kawaida cha masi. Katika binaries Visual, nyota mbili zinaweza kuonekana tofauti katika darubini, wakati katika binary spectroscopic, wigo tu inaonyesha kuwepo kwa nyota mbili. Misa ya stellar huanzia 1/12 hadi zaidi ya mara 100 ya wingi wa Jua (katika hali ya kawaida, kwenda mara 250 ya molekuli ya Jua). Vitu vyenye raia kati ya 1/12 na 1/100 ile ya Jua huitwa dwarfs kahawia. Vitu ambavyo hakuna athari za nyuklia zinazoweza kutokea ni sayari. Nyota kubwa zaidi ni, mara nyingi, pia ni nyepesi zaidi, na uwiano huu unajulikana kama uhusiano wa wingi wa mwanga.

maelezo ya chini

¹ Hasa ambapo kuweka mstari wa kugawa kati ya sayari na dwarfs kahawia ni suala la mjadala fulani kati ya wanaastronomia tunapoandika kitabu hiki (kama ilivyo, kwa kweli, ufafanuzi halisi wa kila moja ya vitu hivi). Hata wale wanaokubali fusion ya deuterium (tazama Kuzaliwa kwa Nyota na Ugunduzi wa Sayari nje ya mfumo wa jua) kama suala muhimu kwa vijana wa rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya samawi

faharasa

nyota binary

nyota mbili zinazohusu kila mmoja

kahawia kibete

kitu kati ya ukubwa kati ya sayari na nyota; aina ya molekuli ya takriban inatoka karibu 1/100 ya wingi wa Jua hadi kikomo cha chini cha molekuli kwa athari za nyuklia za kujitegemea, ambazo ni kuhusu 1/12 wingi wa Jua

uhusiano wa moleku-luminosity

uhusiano aliona kati ya raia na luminosities ya wengi (90% ya wote) nyota

spectroscopic b

nyota ya binary ambayo vipengele havijatatuliwa, lakini asili ya binary inavyoonyeshwa na tofauti za mara kwa mara katika kasi ya radial, inayoonyesha mwendo wa orbital

Visual binary

nyota binary ambayo sehemu mbili ni telescopically kutatuliwa