Bintang adalah bola besar plasma bercahaya. Ada sejumlah besar dari mereka di galaksi kita. Bintang-bintang telah memainkan peran penting dalam perkembangan ilmu pengetahuan. Mereka juga dicatat dalam mitos banyak orang, berfungsi sebagai alat navigasi. Ketika teleskop ditemukan, serta hukum gerak benda langit dan gravitasi, para ilmuwan menyadari bahwa semua bintang mirip dengan Matahari.
Definisi
Bintang deret utama mencakup semua bintang di mana hidrogen berubah menjadi helium. Karena proses ini merupakan karakteristik sebagian besar bintang, sebagian besar luminer yang diamati oleh manusia termasuk dalam kategori ini. Misalnya, Matahari juga termasuk dalam kelompok ini. Alpha Orionis, atau, misalnya, satelit Sirius, tidak termasuk dalam bintang deret utama.
Grup bintang
Untuk pertama kalinya, ilmuwan E. Hertzsprung dan G. Russell membahas masalah membandingkan bintang dengan tipe spektralnya. Mereka membuat grafik yang menampilkan spektrum dan luminositas bintang. Selanjutnya, diagram ini dinamai menurut mereka. Sebagian besar tokoh-tokoh yang terletak di atasnya disebut benda angkasa utamaurutan. Kategori ini mencakup bintang mulai dari supergiant biru hingga katai putih. Luminositas Matahari dalam diagram ini diambil sebagai satu kesatuan. Urutannya mencakup bintang-bintang dari berbagai massa. Para ilmuwan telah mengidentifikasi kategori tokoh-tokoh berikut:
- Supergiants - luminositas kelas I.
- Giants - kelas II.
- Bintang dari deret utama - kelas V.
- Subdwarfs - kelas VI.
- Katai putih – kelas VII.
Proses di dalam luminaries
Dari sudut pandang struktur, Matahari dapat dibagi menjadi empat zona kondisional, di mana berbagai proses fisik terjadi. Energi radiasi bintang, serta energi panas internal, muncul jauh di dalam termasyhur, ditransfer ke lapisan luar. Struktur bintang deret utama mirip dengan struktur termasyhur tata surya. Bagian tengah dari setiap termasyhur yang termasuk dalam kategori ini pada diagram Hertzsprung-Russell adalah intinya. Reaksi nuklir terus berlangsung di sana, di mana helium diubah menjadi hidrogen. Agar inti hidrogen saling bertabrakan, energinya harus lebih besar daripada energi tolakan. Oleh karena itu, reaksi seperti itu hanya berlangsung pada suhu yang sangat tinggi. Di dalam Matahari, suhunya mencapai 15 juta derajat Celcius. Saat bergerak menjauh dari inti bintang, itu berkurang. Di batas luar inti, suhu sudah setengah dari nilai di bagian tengah. Kepadatan plasma juga berkurang.
Reaksi nuklir
Tapi tidak hanya dalam struktur internal deret utama bintang-bintang yang mirip dengan Matahari. Tokoh-tokoh dari kategori ini juga dibedakan oleh fakta bahwa reaksi nuklir di dalamnya terjadi melalui proses tiga tahap. Jika tidak, itu disebut siklus proton-proton. Pada fase pertama, dua proton saling bertabrakan. Akibat tumbukan ini, muncul partikel baru: deuterium, positron, dan neutrino. Selanjutnya, proton bertabrakan dengan partikel neutrino, dan inti dari isotop helium-3 terbentuk, serta kuantum sinar gamma. Pada tahap ketiga dari proses, dua inti helium-3 bergabung bersama, dan hidrogen biasa terbentuk.
Selama tumbukan ini, partikel elementer neutrino terus-menerus diproduksi selama reaksi nuklir. Mereka mengatasi lapisan bawah bintang, dan terbang ke ruang antarplanet. Neutrino juga terdaftar di lapangan. Jumlah yang dicatat oleh para ilmuwan dengan bantuan instrumen jauh lebih sedikit dari yang seharusnya menurut asumsi para ilmuwan. Masalah ini adalah salah satu misteri terbesar dalam fisika matahari.
Zona bercahaya
Lapisan berikutnya dalam struktur Matahari dan bintang deret utama adalah zona pancaran. Batas-batasnya membentang dari inti ke lapisan tipis yang terletak di perbatasan zona konvektif - takoklin. Zona radiasi mendapatkan namanya dari cara energi ditransfer dari inti ke lapisan luar bintang - radiasi. foton,yang terus-menerus diproduksi di dalam nukleus, bergerak di zona ini, bertabrakan dengan nukleus plasma. Diketahui bahwa kecepatan partikel ini sama dengan kecepatan cahaya. Namun terlepas dari ini, dibutuhkan foton sekitar satu juta tahun untuk mencapai batas zona konvektif dan radiasi. Penundaan ini disebabkan oleh tumbukan konstan foton dengan inti plasma dan emisinya kembali.
Tachocline
Matahari dan bintang deret utama juga memiliki zona tipis, tampaknya memainkan peran penting dalam pembentukan medan magnet bintang. Ini disebut takoklin. Para ilmuwan menyarankan bahwa di sinilah proses dinamo magnetik terjadi. Itu terletak pada kenyataan bahwa aliran plasma meregangkan garis medan magnet dan meningkatkan kekuatan medan secara keseluruhan. Ada juga saran bahwa perubahan tajam dalam komposisi kimia plasma terjadi di zona takoklin.
Zona konvektif
Area ini mewakili lapisan terluar. Batas bawahnya terletak pada kedalaman 200 ribu km, dan batas atasnya mencapai permukaan bintang. Pada awal zona konvektif, suhunya masih cukup tinggi, mencapai sekitar 2 juta derajat. Namun, indikator ini tidak lagi mencukupi untuk terjadinya proses ionisasi atom karbon, nitrogen, dan oksigen. Zona ini mendapatkan namanya karena adanya perpindahan materi secara konstan dari lapisan dalam ke lapisan luar - konveksi, atau pencampuran.
Dalam presentasi tentangBintang deret utama dapat menunjukkan fakta bahwa Matahari adalah bintang biasa di galaksi kita. Oleh karena itu, sejumlah pertanyaan - misalnya, tentang sumber energinya, strukturnya, dan juga pembentukan spektrumnya - adalah umum baik untuk Matahari maupun bintang lainnya. Termasyhur kita unik dalam hal lokasinya - itu adalah bintang terdekat dengan planet kita. Oleh karena itu, permukaannya harus dipelajari secara mendetail.
Fotosfer
Cangkang Matahari yang terlihat disebut fotosfer. Dialah yang memancarkan hampir semua energi yang datang ke Bumi. Fotosfer terdiri dari butiran, yang merupakan awan gas panas yang memanjang. Di sini Anda juga dapat mengamati bintik-bintik kecil, yang disebut obor. Suhu mereka kira-kira 200 oC lebih tinggi dari massa di sekitarnya, sehingga kecerahannya berbeda. Obor dapat bertahan hingga beberapa minggu. Stabilitas ini muncul karena fakta bahwa medan magnet bintang tidak memungkinkan aliran vertikal gas terionisasi menyimpang ke arah horizontal.
Tempat
Juga, area gelap terkadang muncul di permukaan fotosfer - inti bintik. Seringkali bintik-bintik dapat tumbuh hingga diameter yang melebihi diameter Bumi. Bintik matahari cenderung muncul berkelompok, kemudian tumbuh lebih besar. Secara bertahap, mereka pecah menjadi area yang lebih kecil sampai menghilang sama sekali. Bintik-bintik muncul di kedua sisi ekuator matahari. Setiap 11 tahun, jumlah mereka, serta area yang ditempati oleh bintik-bintik, mencapai maksimum. Menurut pergerakan bintik-bintik yang diamati, Galileo mampumendeteksi rotasi matahari. Kemudian, rotasi ini disempurnakan menggunakan analisis spektral.
Sampai sekarang, para ilmuwan masih bingung mengapa periode peningkatan bintik matahari tepat 11 tahun. Meskipun ada kesenjangan dalam pengetahuan, informasi tentang bintik matahari dan periodisitas aspek lain dari aktivitas bintang memberi para ilmuwan kesempatan untuk membuat prediksi penting. Dengan mempelajari data tersebut, dimungkinkan untuk membuat prediksi tentang timbulnya badai magnetik, gangguan di bidang komunikasi radio.
Perbedaan dari kategori lain
Luminositas bintang adalah jumlah energi yang dipancarkan oleh luminer dalam satu satuan waktu. Nilai ini dapat dihitung dari jumlah energi yang mencapai permukaan planet kita, asalkan jarak bintang dari Bumi diketahui. Luminositas bintang deret utama lebih besar daripada bintang dingin bermassa rendah, dan lebih kecil daripada bintang panas, yang antara 60 dan 100 massa matahari.
Bintang dingin berada di sudut kanan bawah relatif terhadap kebanyakan bintang, dan bintang panas berada di sudut kiri atas. Pada saat yang sama, di sebagian besar bintang, tidak seperti raksasa merah dan katai putih, massanya bergantung pada indeks luminositas. Setiap bintang menghabiskan sebagian besar hidupnya di deret utama. Para ilmuwan percaya bahwa bintang yang lebih masif hidup jauh lebih sedikit daripada yang memiliki massa kecil. Sepintas, seharusnya sebaliknya, karena mereka memiliki lebih banyak hidrogen untuk dibakar, dan mereka harus menggunakannya lebih lama. Namun, bintang-bintangyang besar mengkonsumsi bahan bakar lebih cepat.
