G tipo (GV) žvaigždė — kas tai yra? Saulė, savybės ir evoliucija

Sužinokite, kas yra G tipo (GV) žvaigždė — Saulė: savybės, temperatūra, masė, gyvenimo trukmė ir evoliucija nuo geltonos nykštukės iki raudonos milžinės.

GV žvaigždė, arba geltonoji nykštukė, yra pagrindinės sekos žvaigždė, kuriai pagal Hercšprungo–Russelio diagramą priskiriamas G spektrinio tipo ir V šviesumo klasės žvaigždės statusas. Terminas „geltonoji nykštukė“ kartais klaidina: G tipo žvaigždės gali būti įvairių spalvų — nuo baltesnės, kai jos yra karštesnės ir švytinčios (pavyzdžiui, Saulė), iki labai silpnai geltonos, kai tai mažesnės ir blankesnės G tipo pagrindinės sekos žvaigždės. Žr. spektrinės klasifikacijos lentelę, kurioje pateikiama žvaigždžių spalvos ir jų priklausomybė nuo spektrinio bei šviesumo tipo.

Pagrindinės savybės

• Masė: apytiksliai 0,8–1,0 Saulės masės), todėl G tipo žvaigždės priskiriamos mažesniems ir vidutinio dydžio žvaigždžių tipams.
• Paviršiaus temperatūra: apie 5300–6000 K, G2V klasės žvaigždė, tokia kaip Saulė, turi ~5778 K efektyvią temperatūrą.
• Spektrinės savybės: G tipo spektras pasižymi ryškesnėmis neutralių metalų linijomis bei silpnesnėmis vandenilio Balmerio linijomis nei karštesnių žvaigždžių atvejais; taip pat pastebimos Ca II H ir K linijos.
• Pagrindinis energijos šaltinis: branduolinė sintezė, kurioje branduolyje vandenilis paverčiamas heliu, išskiriant energiją.
• Ryškumas: G tipo žvaigždės, ypač tokios kaip Saulė, yra ryškesnės už daugumą Pieno kelio žvaigždžių — dauguma mūsų galaktikos žvaigždžių yra oranžinės ar raudonos nykštukės.

Gyvenimo trukmė ir evoliucija

Tipinė GV žvaigždė dega branduoliniu būdu ir galiausiai išnaudoja centrinį vandenilio kurą per maždaug 10 mlrd. metų (šis laikas priklauso nuo pradinės masės ir metalikumo). Sunaudojusi savo vandenilį branduolyje, žvaigždė išeina iš pagrindinės sekos, išsiplečia ir atvėsta — tampa raudonąja milžine, pavyzdžiui, kaip Aldebaranas. Vėlesnėje stadijoje gali prasidėti helio branduolinės sintezės fazė; mažesnėms žvaigždėms helio uždegimas branduolyje kartais vyksta staigiu reiškiniu, vadinamu heliumo blyksniu. Galiausiai dauguma šių žvaigždžių netenka išorinių dujų sluoksnių, kurie sudaro planetinę miglelę, o likęs karštas ir tankus branduolys atvėsta ir susitraukia į mažą baltąją nykštukę.

Saulė kaip GV pavyzdys

Mūsų Saulė yra geriausiai ištirta GV žvaigždė. Kiekvieną sekundę ji sujungia apie 600 mln. tonų vandenilio į helį, o maždaug 4 mln. tonų materijos paverčiama energija pagal E=mc². Saulė turi magnetinę veiklą (pvz., 11 metų saulės ciklą), saulės dėmes ir išsiveržimus, kurie daro įtaką erdvei aplink ją ir planetų atmosferoms. Per Žemės atmosferą Saulė atrodo geltona dėl Rayleigh sklaidos; kosmose ar plika akimi be atmosferos ji būtų matoma balta.

Gyvenamosios zonos ir planetos

G tipo žvaigždės dėl santykinai ilgos stabilios fazės yra ypač tinkamos ilgalaikei planetinių sistemų raidai ir galimai gyvybei. Jos gyvenamieji zonos (regionai, kuriuose paviršinė skysta vandens forma galėtų egzistuoti) yra toliau nuo žvaigždės nei M tipo nykštukių, bet šios zonos keičiasi su žvaigždės evoliucija. Be to, G tipo žvaigždės paprastai turi mažiau ekstremalių žybsnių ir nuolatinio stipraus spinduliavimo nei aktyvios raudonosios nykštukės, todėl palankesnės stabiliai atmosferai planetoje palaikyti.

Stebėjimas ir žinomi pavyzdžiai

GV žvaigždės yra gana gerai matomos ir dažnai tiriamos dėl jų panašumo į Saulę. Kiti žinomi G tipo pavyzdžiai yra Alfa Kentauro A, Tau Ceti ir 51 Pegasi. Dėl ryškumo ir spektrinių savybių jos naudojamos kaip palyginimo šaltiniai astronominiuose stebėjimuose ir eksoplanetų paieškoje.

Santrauka

GV žvaigždės — tai G tipo pagrindinės sekos žvaigždės, kurių masės ir temperatūros svyruoja taip, kad jos ilgai lieka stabilios, palaiko branduolinę vandenilio sintezę ir galiausiai pereina į raudonąją milžinę bei vėliau į baltąją nykštukę. Nors jas dažnai vadina „geltonosiomis nykštukėmis“, spalvinė įvairovė ir fizinės savybės rodo platesnį vaizdą ir kodėl terminas nėra visiškai tikslus.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra GV žvaigždė?

K: Kokios spalvos yra GV žvaigždės?

K: Kokios masės yra GV žvaigždės?

K: Koks yra gerai žinomos GV žvaigždės pavyzdys?

Klausimas: Kiek laiko GV žvaigždė gali jungti vandenilio branduolius ir išskirti energiją?

K: Kas atsitinka, kai GV žvaigždėje baigiasi vandenilis?

Paieška pagal raidę