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segunda-feira, 17 de abril de 2017

TOMO XVII - CLASSIFICAÇÃO ESTELAR - POR HAVARD E YERKES


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.


Classificação espectral de Morgan-Keenan
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 estrelaHipergigantes 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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