Tipos espectrais
São conhecidos dois sistemas de
classificação espectral estelar, o classificado por Harvard e o do Laboratório de Yerkes. O
primeiro baseia-se no calor da superfície estelar e o segundo pela ação
gravitacional superficial relacionada com a luminosidade da estrela.
TEMPERATURAS ESTELARES POR HARVARD
Em
um labareda podemos encontrar as diferentes cores das estrelas, devido a
relação direta entre a cor da chama e a temperatura, como observaremos abaixo
no infográfico as relação da cor da estrela e sua temperatura superficial.
O
esquema espectral de Harvard é um esquema de classificação unidimensional,
sendo que fisicamente as classes indicam o tipo de temperatura que se encontra
a atmosfera da estrela sendo estas listadas das mais quentes as mais frias como
veremos abaixo.
Em astronomia, classificação estelar é
uma classificação de Estrelas baseadas na temperatura da fotosfera e suas
características espectrais associadas. A espectroscopia estelar oferece uma
maneira de classificar estrelas de acordo com suas linhas de absorção; linhas
de absorção particulares podem ser observadas somente para uma dada temperatura
porque somente nessa temperatura os níveis de energia atômica envolvidos estão
provados.
Classe O
Estrelas de
classe O são muito quentes e muito luminosas, sendo azuladas em cor; de
facto, a maioria do seu rendimento
situa-se na região do ultravioleta. Estas são as mais raras estrelas da
sequência principal. Cerca de 1 em 3.000.000 das estrelas da sequência
principal na vizinhança do Sol são estrelas de classe O.
Estrelas O
brilham com um poder superior a um milhão de vezes a potência do Sol. Devido a
serem tão massivas, as estrelas de classe O têm núcleos muito quentes,
queimando assim o seu combustível de hidrogênio muito rapidamente, e como tal
são as primeiras a saírem da sequência principal. Observações recentes realizadas
pelo Telescópio espacial Spitzer, indicam que a formação planetária não ocorre à
volta de outras estrelas na vizinhança de uma estrela de classe O devido
ao efeito de foto evaporação.
Exemplos: Zeta Orion, Zeta Puppis,
Lambda Orion, Delta Orion
Espectro de uma estrela do tipo O5v
Classe B
Estrelas da
classe B são também muito luminosas, Rígel (em Orion) é uma supergigante
azul proeminente da classe B. Seu espectro possui linhas de Hélio neutro e
linhas moderadas de hidrogênio. Com estrelas O e B possuem emissão extremamente
poderosas, elas duram relativamente pouco tempo.
Elas não se deslocam muito da
área de onde se formaram uma vez que não possuem muito tempo de vida. Elas
portando são vistas aglomeradas no que se chamada associações OB1, que estão
associadas com as nuvens moleculares gigantes. A associação OB1 de Orion é um
braço espiral inteiro da nossa galáxia (estrelas mais brilhantes fazem o braço
mais visível, existem mais estrelas lá
do que em outra parte da galáxia) e contém toda a constelação de Orion.
Espectro de uma estrela do tipo B2ii
Classe A
Estrelas da
classe A estão entre as estrelas mais comuns vistas a olho nu. Deneb em
Cisne é outra estrela de potência formidável, enquanto Siriús na constelação do
Cão Maior é também uma estrela classe A, mas não tão potente. Como com todas as
estrelas da classe A, elas são brancas. Muitas anãs brancas são também de
classe A. Elas possuem linhas intensas de hidrogênio e também linhas de metais
ionizados.
Classe F
Estrelas da
classe F são ainda bastante potentes, mas elas tendem a ser estrelas da
Sequência principal, como Fomalhaut em Piscis Austrinus. Seus espectros são
caracterizados por linhas fracas de hidrogênio e metais ionizados, sua cor é
branca com uma pequena quantidade de amarelo.
Espectro de uma estrela do tipo F2iii
Classe G
Estrelas da
classe G são provavelmente as estrelas mais bem conhecidas, já que o
nosso Sol é uma estrela desta classe. Elas possuem linhas de hidrogênio mais
fracas que estrelas da classe F mas além das linhas de metais ionizados, elas
possuem linhas de metais neutros, sua cor é amarelada como o nosso Sol. Durante
a sua evolução as estrelas supergigantes frequentemente caminham das classes O
e B (azul) para as classes K or M (vermelho). Enquanto fazem isto elas passam
pela classe G mas não permanecem por muito tempo.
Espectro de uma estrela do tipo G5iii
Novos
membros d classe G
Ilustração mostra a estrela amarela gigante HR 5171A, a maior do tipo
conhecida, junto com sua companheira recém-descoberta - Divulgação/ESO
Mas mesmo entre os
representantes desta classe encontramos gigantes como uma descoberta no inicio
do seculo XXI com 1,3 mil vezes o diâmetro de nossa estrela, a colocando entre
os dez astros de maior tamanho conhecidos. Fora
identificada por astrônomos uma rara estrela também amarela que faz a nossa
parecer ainda mais diminuta. Registrada como HR 5171A, esta estrela
hipergigante tem ultrapassando em 50% o tamanho da famosa supergigante vermelha
Betelgeuse além de 01 milhão de vezes o seu brilho.
As novas
observações também mostraram que esta estrela tem uma companheira binária muito
próxima, o que foi uma verdadeira surpresa – comenta Olivier Chesneau,
astrônomo do Observatório da Cote d’Azur em Nice, França, e líder da equipe
internacional que usou o interferômetro dos telescópios VLT do Observatório
Europeu do Sul (ESO), no Chile, para simular um gigantesco telescópio com
espelho de 120 metros de diâmetro e obter resolução suficiente para fazer a
descoberta
Diante
disso, os cientistas acreditam que ambos astros estão em uma fase relativamente
muito breve de suas existências, com o sistema podendo evoluir para uma fusão
da qual resultará uma imensa, extremamente quente e brilhante estrela azul de
rotação rápida e classe espectral B.
Classe K
Estrelas da
classe K são alaranjadas e um pouco mais frias que o nosso Sol. Algumas
estrelas da classe K são gigantes e Supergigantes, como Arcturos enquanto
outras como Alpha Centauro B na constelação do Centauro são da sequência
principal. Elas possuem linhas espectrais de Hidrogênio extremamente
fracas, isto quando estão presentes, e principalmente linhas de metais neutros.
Espectro de uma estrela do tipo K4iii
Classe M
Estrelas da
classe M são com certeza a classe mais comum de estrelas se contarmos
pelo número. Todas as anãs vermelhas são desta classe e elas existem em
abundância. A classe M é o local da maioria das gigantes e super gigantes como
Antares e Betelgeuse, assim como Mira (veja estrela variável). O espectro das
estrelas de classe M mostra linhas pertencentes a moléculas e metais neutros
mas hidrogênio normalmente esta ausente no espectro. dióxido de titânio pode
ser forte em estrelas de classe M.
Espectro de uma estrela do tipo M0iii
Espectro de uma estrela do tipo M6v
Outros tipos espectrais
Um número de
novos tipos espectrais foram sendo usados para tipos raros de estrelas, a
medida que eles eram descobertos:
Tipo W
São as
estrelas do tipo Wolf-Rayet supergigantes em processo de morte.
Tipo L
São estrelas
com temperatura de até 1,500 - 2,000 ºK - Estrelas com massa insuficiente para
iniciar o processo de fusão de hidrôgenio (anãs marrons).A classe L tem
sua designação devido ao lítio presente
em seu núcleo.
Tipo T
São estrelas jovens tipicas de nuvens
interestelares que lhes serviram de berçário.
OBSERVAÇÕES SOBRE AS CLASSES T E L
As classes T
e L podem ser mais comum do que todas as classes restantes combinadas, se
pesquisas recente forem confirmadas. Do estudo de berçários estelares, isto é,
discos proto-planetários e agregados de gases em nebulosas do qual estrelas e
sistemas solares são formados, o número de estrelas na galáxia pode ser várias
ordens de magnitude maior do que o que nós sabemos atualmente.
Tipo C
Estrelas das
classes N e R' são as estrelas de carbono (Gigantes vermelhas que
se imagina terem atingido o final de sua vida) que correm paralelo ao sistema de
classificação normal indo de aproximadamente o meio da classe G até o final da
classes M. Esta classe foi recentemente agrupada em um classificador unificado
para estrelas de carbono C.
Sub Tipo R
São estrelas
classificadas como estrelas de carbono mas com semelhança as estrela de classe
K. Ex S Camelopardalis.
Sub Tipo N
São estrelas
classificadas como estrelas de carbono mas com semelhança as estrelas de classe
M. Ex R Leporis.
Tipo S
As estrelas
da classe S têm linhas espectrais de Oxido de Zircônio no lugar de Oxido
de Titânio, e estão entre as classes de estrelas M e as estrelas da classe C.
As estrelas da classe S têm abundancia de carbono e de oxigênio quase
exatamente iguais, e ambos os elementos estão ligados quase totalmente em
moléculas do CO.Na realidade a relação entre estas estrelas e a seqüência
principal tradicional sugere um contínuo bastante grande de abundância de
carbono que se explorado inteiramente adicionaria uma outra dimensão ao sistema
de classificação estelar.
Tipo D
Finalmente,
a classe D é usada às vezes para as anã brancas, o estado no qual a
maioria das estrelas termina a sua vida, tipo Siriús B.
Classificação espectral Yerkes
Classificação espectral do Laboratório de Yerkes
Esta
classificação é baseada nas linhas espectrais sensíveis à gravidade superficial
da estrela, em oposição ao método usado pela classificação de Harvard que é
baseado na temperatura da superfície.
Como o raio
de uma estrela Gigante vermelha é muito maior que a de uma Estrela anã,
enquanto sua massa é comparável pela gravidade a esta, e desta forma a
densidade e pressão do gás na superfície da gigante vermelha é muito menor que
na anã.Estas diferenças se manifestam na forma de efeitos de luminosidade que
afetam tanto a largura quanto a intensidade das linhas espectrais que podem ser
medidas.
classe de luminosidade O
São
representadas pelas estrelas Hipergigantes ou maiores que estas.
classe de luminosidade Ia
São representantes desta classe as estrelas Supergigantes de maior
luminosidade observável como a estrela Rígel.
CLASSE Ib
como representantes as
estrelas supergigantes de menor luminosidade.
classe de luminosidade II
Temos como representantes as estrelas Gigantes luminosas.
Na seguinte tabela abaixo estão estrelas gigantes luminosas dos distintos tipos
espectrais ordenadas de maior a menor temperatura.
* Características intermédias entre gigante e gigante
luminosa.
Uma estrela gigante luminosa é uma estrela de
classe de luminosidade II sendo estrelas cujas características são
intermédias entre as de uma estrela gigante e as de uma estrela supergigante.
CLASSE DE LUMINOSIDADE III
Uma estrela gigante normal é uma estrela com raio e
luminosidade são substancialmente maiores do que os de uma estrela da seqüência
principal de mesma temperatura superficial.
CLASSE DE LUMINOSIDADE IV
Representadas
por estrelas Subgigantes que são definidas
como aquelas que pertencem a uma classe de estrelas que são mais brilhantes que
as estrelas da seqüência principal do mesmo tipo espectral, mas não são tão
brilhantes quanto as verdadeiras gigantes.
CLASSE DE
LUMINOSIDADE V
Estrelas
que se encontram na seqüência principal (anãs), são aquelas que estão gerando luz e calor, convertendo hidrogênio
em hélio através de fusão nuclear em seu núcleo. O Sol, juntamente com a maior
parte das estrelas visíveis a olho nu, está na seqüência principal.
CLASSE LUMINOSIDADE VI
Uma sub-anã
(raramente usada) se
caracterizam como estrelas com luminosidade de 1.5 a 02 magnitudes, abaixo
daquela das estrelas da seqüência principal do mesmo tipo espectral. Em um
diagrama de Hertzsprung-Russell, as subanãs aparecem abaixo da seqüência
principal.
Classe de luminosidade VII
São
representadas pelas estrelas anãs brancas, que são objetos celestes resultantes
do processo evolutivo de estrelas de até 10 vezes a Massa do sol, o que
significa dizer que cerca de 98% de todas as estrelas evoluirão até a fase de
anã branca. Entretanto, somente 6% dos objetos nas vizinhanças do Sol são anãs
brancas.
MATÉRIA ESTELAR
Pelos tipos
espectrais como vimos acima podemos definir que tipos de elementos estão
presentes em uma estrela. Como veremos abaixo na tabela de como se identifica
os elementos pela gama do espectro estelar.
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