Spektral klasse

Den spektrale klasse , også kjent som den spektrale typen , er en klassifisering av stjerner i astronomi henhold til utseendet av deres lysspekteret .

Systemet er basert på oppdagelsen av Joseph von Fraunhofer i 1813, som fant mørke absorpsjonslinjer i solspekteret . Robert Wilhelm Bunsen og Gustav Robert Kirchhoff oppdaget i 1859 at disse linjene er posisjonsmessig identiske med utslippslinjer gitt av visse kjemiske elementer .

Det var lett å konkludere med at disse elementene må være til stede i solen. Den spektralanalyse var berettiget. I tillegg til analysen av materialer på jorden, kan stjernespektrene også analyseres på denne måten.

prinsipp

Klassifiseringen av en stjerne i en spektral klasse av MK-systemet (ifølge W. Morgan og P. Keenan ) er basert på en visuell sammenligning av dens spektrum med spektrene til standardstjerner. For å ekskludere instrumentale effekter - som en høyere spektral oppløsning - på klassifiseringen, er en standard instrumentering spesifisert. Med tanke på den avanserte utviklingen av astronomiske instrumenter har klassifiseringsoppløsningen i mellomtiden blitt økt flere ganger. Det originale MK-systemet ble også endret slik at nye standardstjerner ble inkludert, og andre, anerkjent som uegnet, ble fjernet fra systemet. På grunn av de fotografiske emulsjonene som ble brukt den gangen, strekker det spektrale området som MK-klassifiseringen refererer til fra ca. 390 nm til ca. 500 nm.

MK-klassifiseringen inkluderer uttrykkelig ingen klassifisering i henhold til sekundære fysiske størrelser, men benytter menneskets hjerne evne til å gjenkjenne mønstre. Mer nylig har kunstige nevrale nettverk også blitt trent for MK-klassifisering med en viss suksess. Dette sikrer at klassifiseringen forblir konsistent selv om funn om stjernefysikk endres.

Sammenlignende eksempler
Spektre av tidlige hovedsekvensstjerner med markerte klassifikasjonsegenskaper for He II (sterk i O-stjerner), He I (sterk i tidlige B-stjerner) og Balmer-linjer (sterk i sen B / tidlige A-stjerner)
Lysstyrkesekvens av tidlige stjerner av B-typen - bredden på Balmer-linjene reduseres kraftig til Hβ er jevn i utslipp ved B1a +, mens klassifiseringsegenskapene for temperaturen, her He I / Mg II-forholdet, neppe endres

Klassifisering

Sammenligning av spektralklassene O - M for hovedsekvensstjerner

Det er blitt vanlig praksis å betegne spektralklassene O til A som tidlige spektralklasser , spektralklassene F til G som midterste spektralklasser og de andre spektralklassene som sene spektralklasser . Betegnelsene tidlig, middels og sent kommer fra den nå utdaterte antagelsen om at spektralklassen sier noe om utviklingen av en stjerne. Til tross for denne feilaktige klassifiseringen er disse begrepene fortsatt i bruk i dag, og en stjerne blir vurdert før eller senere hvis spektralklassen er nærmere klasse O eller klasse M sammenlignet med en annen.

Det er følgende syv grunnleggende klasser, samt tre klasser for brune dverger og tre underklasser for kjemiske særegenheter hos røde gigantiske stjerner forårsaket av nukleosyntese .

For mer presis klassifisering kan spektralklasser deles inn i underklasser 0 til 9. I dag er det flere systemer for spektral klassifisering som bruker denne notasjonen av spektral typen og justerer klassene sine med dette systemet. I det opprinnelige Harvard-systemet og dets utvidelse, MK-systemet , som også definerer lysstyrkeklassene , ble ikke alle disse undertypene også brukt. For eksempel ble B3-stjerner umiddelbart etterfulgt av B5-stjerner, og klasse B4 ble hoppet over. Med stadig bedre instrumenter var det mulig å skille mer fint over tid, slik at mellomklasser ble definert, for eksempel er det nå til og med tre tilleggsklasser mellom B0 og B1, som kalles B0.2, B0.5 og B0.7

Det var forskjellige forløpere for dagens spektralklasser, se: Klassifisering av stjerner # Historie (tidligere klassifiseringer)

klasse Karakteristisk farge Overflate
temperatur
( K )
typiske dimensjoner
for hovedrad
( M )
Eksempler
Hovedrekke og gigantisk gren
O ionisert helium (He II) blå 30000-50000 60 Mintaka (δ Ori), Naos (ζ Pup)
B. nøytralt helium (He I), Balmer-serien hydrogen blå hvit 10000-28000 18. Rigel , Spica , Achernar
EN. Hydrogen, kalsium (Ca II) hvit (litt blåaktig) 07500 09750 03.2 Wega , Sirius , Altair
F. Kalsium (Ca II), utseende av metaller Hvit gul 06000- 07350 01.7 Prokyon , Canopus , Polarstern
G Kalsium (Ca II), jern og andre metaller gul 05000- 05900 01.1 Tau Ceti , Sun , Alpha Centauri A.
K sterke metallinjer, senere titan (IV) oksid oransje 03500- 04850 00,8 Arcturus , Aldebaran , Epsilon Eridani , Albireo A.
M. Titanoksid rød appelsin 02000- 03350 00,3 Betelgeuse , Antares , Kapteyns Stern , Proxima Centauri
Brune dverger
L. rød 01300 0totusen VW Hyi
T rød (maksimum i IR) 00600- 01300 ε Indi Ba
Y infrarød (IR) 00200- 00600 WISEP J041022.71 + 150248.5
Karbonklasser av de røde gigantene ( karbonstjerner )
R. Cyan (CN), karbonmonoksid (CO), karbon rød appelsin 03500- 05400 S Cam, RU Vir
N I likhet med klasse R, med mer karbon.
Fra denne spektralklassen og utover har spektret
praktisk talt ikke flere blå komponenter.
rød appelsin 02000- 03500 T Cam, U Cas
S. Zirkonia rød 01900- 03500 R Lep, Y CVn , U Hya

Spektralklassene med sine syv basistyper (O, B, A, F, G, K, M) utgjør rundt 99% av alle stjerner, og derfor blir de andre klassene ofte neglisjert.

Følgende setninger fungerer som en minnesmerke for disse spektralklassene:

  • Hovedserie (OBAFGKM):
" O pa B astelt A m F reitag G erne K bånd M Annchen"
" O ffenbar B enutzen A stronomen F urchtbar G erne K omische M erksätze"
" O hne B ier a us'm F ass g ibt's k OA M ate"
  • Hovedsekvens + røde giganter (OBAFGKM (RNS)):
" O h b e A F ine G irl / G uy K iss M e ( R ight N ow. S Mack! )"
  • Hovedsekvens + brune dverger (OBAFGKMLT):
" O h B e A F ine G irl / G uy K iss M y L ips T onight"
" O hne B ier a us F tabs g eht k a M ensch l ang t Drink"

Det er et stort antall andre varianter av tilsvarende notater .

Klasser utenfor standardsekvensene

Følgende klasser kan ikke klassifiseres i sekvensene beskrevet ovenfor:

Spørsmål Novae
Pv Planetarisk tåke
W. Wolf-Rayet stjerner
WN Nitrogenlinjer
toalett Karbonledninger

For- og suffikser

Underoppdelingen av spektralklassene kan videreforedles ved å bruke suffikser og prefikser .

Suffikser

suffiks betydning
c spesielt skarpe linjer (engl. skarpe )
komp kompositt (Engl. kompositt ) spektrum
d Dverg (hovedsekvens; Engl. Dverg )
e, em Utslippslinjer
G normal gigant (Engl. gigant )
k interstellare absorpsjonslinjer
m sterke metallstreker
n, nn diffuse linjer ( nebulous )
p, pec Spesielle trekk ved linjeintensitet (engelsk særegen , "spesielt")
s skarpe linjer
sd Under dverg (Engl. Sub dverg )
v, var variabelt spektrum
w Hvit dverg

I noen tilfeller blir disse tilleggene overflødige ved å spesifisere lysstyrke-klassen, som ble introdusert i 1943 av William Wilson Morgan og Philip Keenan (MK-system).

Prefikser

prefiks betydning
engelsk (internasjonal) tysk
d dverg dverg
sd sub-dverg Underdverg
G kjempe kjempe

litteratur

  • James B. Kaler: Stars and Their Spectra. En introduksjon til spektral sekvens. Cambridge University Press 1997, ISBN 0-521-58570-8 .
  • James B. Kaler: Stjerner og deres Spectra. Astronomiske signaler fra lys. Spectrum Academic Publishing House, Heidelberg et al. 1994, ISBN 3-86025-089-2 .

weblenker