Straling

De energie die door sterren wordt geproduceerd, een product van kernfusie, straalt de ruimte in als zowel elektromagnetische straling als deeltjesstraling. De deeltjesstraling die door een ster wordt uitgezonden, manifesteert zich als de stellaire wind, die vanuit de buitenste lagen stroomt als elektrisch geladen protonen en alfa- en bètadeeltjes. Een constante stroom van bijna massaloze neutrino's komt rechtstreeks uit de kern van de ster.

De energieproductie in de kern is de reden waarom sterren zo helder schijnen: elke keer dat twee of meer atoomkernen samensmelten tot één atoomkern van een nieuw, zwaarder element, komen er gammastralingsfotonen vrij uit het kernfusieproduct. Deze energie wordt omgezet in andere vormen van elektromagnetische energie met een lagere frequentie, zoals zichtbaar licht, tegen de tijd dat ze de buitenste lagen van de ster bereikt.

TERUG

In de natuurkunde is elektromagnetische straling (EMR) of elektromagnetische golf (EMW) een zelfvoortplantende golf van het elektromagnetische veld die impuls en stralingsenergie door de ruimte transporteert. Het omvat een breed spectrum, geclassificeerd naar frequentie (omgekeerd evenredig met de golflengte), variërend van radiogolven, microgolven, infrarood, zichtbaar licht, ultraviolet, röntgenstraling tot gammastraling. Alle vormen van EMR bewegen zich met de lichtsnelheid in een vacuüm en vertonen golf-deeltjesdualiteit, waarbij ze zich zowel als golven als als discrete deeltjes, fotonen genaamd, gedragen ...

Stellaire spectrum

De kleur van een ster, zoals bepaald door de meest intense frequentie van het zichtbare licht, hangt af van de temperatuur van de buitenste lagen van de ster, inclusief de fotosfeer. Naast zichtbaar licht zenden sterren ook vormen van elektro-magnetische straling uit die onzichtbaar zijn voor het menselijk oog. Sterker nog, stellaire elektromagnetische straling omvat het gehele elektromagnetische spectrum, van de langste golflengten van radiogolven via infrarood, zichtbaar licht en ultraviolet tot de kortste golflengten van röntgenstraling en gammastraling. Vanuit het oogpunt van de totale energie die een ster uitzendt, zijn niet alle componenten van stellaire elektromagnetische straling significant, maar alle frequenties geven inzicht in de fysica van de ster.

Met behulp van het stellaire spectrum kunnen astronomen de oppervlaktetemperatuur, de zwaartekracht aan het oppervlak, de metalliciteit en de rotatiesnelheid van een ster bepalen. Als de afstand tot de ster bekend is, bijvoorbeeld door de parallax te meten, kan de lichtkracht van de ster worden afgeleid. De massa, de straal, de zwaartekracht aan het oppervlak en de rotatieperiode kunnen vervolgens worden geschat op basis van stermodellen. Met deze parameters kunnen astronomen de leeftijd van de ster schatten.

Lichtkracht

De lichtkracht van een ster is de hoeveelheid licht en andere vormen van stralingsenergie die deze per tijdseenheid uitstraalt. Het heeft de eenheid vermogen. De lichtkracht van een ster wordt bepaald door zijn straal en oppervlaktetemperatuur. Veel sterren stralen niet uniform over hun hele oppervlak. De snel roterende ster Vega heeft bijvoorbeeld een hogere energieflux (vermogen per oppervlakte-eenheid) aan zijn polen dan langs zijn evenaar.

Plekjes op het oppervlak van de ster met een lagere temperatuur en lichtkracht dan gemiddeld staan bekend als sterrenvlekken. Kleine dwergsterren zoals de zon hebben over het algemeen vrijwel vlakke schijven met slechts kleine sterrenvlekken. Reuzensterren hebben veel grotere, meer opvallende sterrenvlekken, en ze vertonen sterke randverduistering. Dat wil zeggen dat de helderheid afneemt naar de rand van de sterschijf. Rode dwergsterren met flares, zoals UV Ceti (foto), kunnen prominente sterrenvlekken vertonen.

Magnitude

De schijnbare helderheid van een ster wordt uitgedrukt in termen van de schijnbare magnitude. Deze is afhankelijk van de lichtsterkte van de ster, de afstand tot de Aarde, het extinctie-effect van interstellair stof en gas, en de verandering van het licht van de ster wanneer deze door de aardatmosfeer gaat. De intrinsieke of absolute magnitude is rechtstreeks gerelateerd aan de lichtsterkte van een ster en is de schijnbare magnitude die een ster zou hebben als de afstand tussen de aarde en de ster 10 parsec (32,6 lichtjaar) zou zijn.

Zowel de schijnbare als de absolute magnitudeschaal zijn logaritmische eenheden: een verschil van één geheel getal in magnitude komt overeen met een helderheidsvariatie van ongeveer 2,5 keer (de vijfde wortel van 100 of ongeveer 2,512). Dit betekent dat een ster van de eerste magnitude (+1,00) ongeveer 2,5 keer helderder is dan een ster van de tweede magnitude (+2,00), en ongeveer 100 keer helderder dan een ster van de zesde magnitude (+6,00). De zwakste sterren die met het blote oog zichtbaar zijn onder goede omstandigheden hebben een magnitude van ongeveer +6.

Schijnbare magnitude

De Zon heeft een schijnbare magnitude van -26,7, maar de absolute magnitude is slechts +4,83. Sirius, de helderste ster aan de nachtelijke hemel gezien vanaf de Aarde, is ongeveer 23 keer zo lichtsterk als de Zon, terwijl Canopus, de op één na helderste ster aan de nachtelijke hemel met een absolute magnitude van -5,53, ongeveer 14.000 keer zo lichtsterk is als de Zon. Ondanks dat Canopus veel lichtsterker is dan Sirius, lijkt laatstgenoemde ster helderder. Dit komt doordat Sirius zich op slechts 8,6 lichtjaar van de Aarde bevindt, terwijl Canopus veel verder weg staat, op een afstand van 310 lichtjaar.

De helderste bekende sterren hebben een absolute magnitude van ongeveer -12, wat overeenkomt met 6 miljoen keer de lichtsterkte van de Zon. Theoretisch gezien bevinden de minst lichtsterke sterren zich op de ondergrens van de massa waarbij sterren in staat zijn tot kernfusie van waterstof in de kern; sterren net boven deze grens zijn gevonden in de NGC 6397-cluster. De zwakste rode dwergen in de cluster hebben een absolute magnitude van 15, terwijl er ook een witte dwerg met een absolute magnitude van 17 is ontdekt.

Bronnen

- Wikipedia
- ESA
- NASA
- EarthSky.org

Astropolis respecteert logischerwijze de auteursrechten, maar het blijkt helaas niet altijd mogelijk om te achterhalen wie de rechtmatige eigenaar is van betreffende foto of video. Bent u de eigenaar en maakt u bezwaar ? Neem dan gerust contact met ons op !