Vitajte na stránkach venovaných projektu na podporu popularizácie astronómie na Slovensku.

Doba trvania projektu: 1. 1. 2007 - 31. 10. 2009

Heslár

žiarivé výkony a povrchové teploty hviezd

Čo má vedieť študent

Žiarivý výkon (svietivosť, luminozita) hviezdy je celkové množstvo energie, ktoré hviezda vyprodukuje vo svojom vnútri a vyžiari do vesmíru za jednotku času vo forme elektromagnetického žiarenia. Väčšinou sa vo fyzike vyjadruje v jednotkách J/s alebo W (Watt). Žiarivé výkony hviezd sú však také obrovské, že v astronómii sa používajú iné, praktickejšie jednotky. Luminozity hviezd sa vyjadrujú v jednotkách svietivosti Slnka (L). Tento výkon neznesie porovnanie so žiadnym umelým zdrojom energie na Zemi. Štyri reaktory jadrovej elektrárne v Mochovciach majú spoločný plánovaný výkon 1760 MW. Slnko je teda 2,26 x 1017 krát výkonnejšie ako naša najmodernejšia jadrová elektráreň. Dosiaľ najsilnejší pokusný výbuch sovietskej vodíkovej bomby mal intenzitu 58 megaton (miliónov ton) TNT, čomu zodpovedá výkon 2,4 x 1011 MW, teda len 1,625 x 10-9 žiarivého výkonu Slnka. Vzťah medzi žiarivým výkonom hviezdy a jej povrchovou teplotou popisuje Stefan-Boltzmannov zákon:

L = 4πR2σT4,

kde L je luminozita hviezdy, R je jej polomer, σ je Stefan-Boltzmannova konštanta určená pomocou iných fyzikálnych konštánt a laboratórnymi meraniami, a T je povrchová teplota telesa. Luminozity hviezd pokrývajú veľmi široký rozsah hodnôt – najžiarivejšie hviezdy žiaria až miliónkrát jasnejšie ako Slnko, najslabšie známe dosahujú len 10-4 slnečnej luminozity. Zdrojom energie, ktorá sa prejavuje tak vysokou luminozitou na povrchu hviezd sú termonukleárne reakcie prebiehajúce v ich centrálnych oblastiach.
Pomocou Stefan-Boltzmannovho zákona môžeme vypočítať aj povrchové teploty hviezd, ak poznáme ich svietivosti. Častejšie však využívame poznatok, že žiarenie hviezd je skoro presne totožné so žiarením absolútne čierneho telesa a využívame potom Wienov zákon. Ten hovorí, že čím je absolútne čierne teleso teplejšie, tým je maximum jeho žiarenia viac posunuté ku kratším vlnovým dĺžkam. Chladné hviezdy preto vyzerajú byť červené a veľmi horúce hviezdy modrobiele. Povrchové teploty hviezd dosahujú hodnoty 2 500 – 40 000 K.

žiarivé výkony a povrchové teploty hviezd

Editované MaHu