Hiidtäht — määratlus, omadused ja tüübid (punased, kollased, sinised)
Avasta hiidtähtede määratlus, omadused ja tüübid — punased, kollased, sinised; suurus, heledus ja eluiga. Selge juhend astronoomiahuvilisele.
Hiiglaslik täht on täht, mille raadius ja heledus on palju suurem kui sama pinnatemperatuuriga põhiseeria tähe puhul. Hiidtähed võivad olla väga erineva temperatuuri ja värvusega, ent sõltumata pinnatemperatuurist eristuvad nad oma suurskaala ja valgusjõu poolest.
Hiidtähed on kuni mõnisada korda suurema läbimõõduga kui Päike ja 10 kuni paar tuhat korda heledamad kui Päike. Nad ei kesta nii kaua kui enamik põhijada tähti. Hiiglastest veel heledamaid tähti nimetatakse üli- ja hüperhiiglasteks. Suure heleduse tõttu on hiidtähed sageli kergesti nähtavad ka suurtest kaugustest ning mängivad tähtsat rolli galaktikate valgusbilansis.
Mõnikord kutsutakse hiiglaseks ka väga heledat ja kuuma põhiseeria tähte, kuid tavaliselt tähendab mõiste hiiglaslik täht tähte, mis on oma raadiuse ja heleduse poolest väljaspool tavapärast põhiseeria olekut.
Omadused ja põhjused
Raadius ja heledus: Hiidtähtedel on märkimisväärselt suurem raadius kui sama temperatuuriga põhiseeria tähtedel. Suur pindala muudab neid väga heledaks, isegi kui pinnatemperatuur on madalam kui kuumadel põhiseeria tähtedel.
Mass ja eluiga: Paljud hiidtähed pärinevad suurematest algmassiga tähtedest. Suurem mass tähendab kiiremat kütuse põletamist tuumas ning seetõttu lühemat eluiga – mõnest miljonist kuni mõne kuni sadade miljoniteni aastani, sõltuvalt algmassist.
Keemiline koostis ja tuumareaktsioonid: Hiiglastes toimuvad pärast vesiniku ammendumist tuumas järjest keerukamad tuumareaktsioonid (heeliumist raskemate elementideni), mis võivad viia kihtidena toimivatele tuumaprotsessidele ja laienemisele, tekivad convective kihid ning ebaselgemad pinnavärvid.
Tüübid
Astronoomid jaotavad hiidtähti sageli värvi, temperatuuri ja heledusklasside alusel. Levinumad rühmad:
- Punased hiiglased – jahedamad (madalam pinnatemperatuur), väga laienenud ja helekollaka kuni punaka säraga. Näited: Arcturus, hiidud enne planetaarse nebula või supernoova faasi (sõltuvalt massist).
- Kollased hiiglased – keskmise temperatuuri ja kollaka värvusega hiiglased; sageli nähtavad teatud evolutsioonifaasis, näiteks Cepheid-tüüpi muutujate algfaasis.
- Sinised hiiglased – väga kuumad ja sinised, võivad olla nii hiiglased kui ka superhiiglased; neil on tugevad tuulevood ja lühike eluiga, need toodavad palju ultraviolettkiirgust.
- Alamhiiglased ja heledad hiiglased – täpsustavad heledusklassi; alamhiiglased (subgiants) asuvad üleminekul põhiseeriast hiiglasefaasi, heledad hiiglased (bright giants) on visuaalselt eredamad tavapärastest hiiglastest.
- Üli- ja hüperhiiglased – erakordselt suure heledusega ja sageli väga suurte raadiustega; hüperhiiglased on haruldased, väga massiivsed ja lühikese elueaga objektid, mis võivad lõppeda ränurikka supernoovana.
Elutsükkel ja tähtsus
Hiidtähtede teke on seotud tähe evolutsiooniga: pärast põhiseeria faasi, kui tuumavalgus enam ei säilita stabiilsust (vesiniku tuumasüntees tuumas lõpeb), laieneb täht, ja sõltuvalt massist muutub hiiglaseks, superhiiglaseks või langeb tagasi kompaktsemaks objektiks.
Nukleosüntees: Hiidtähed sünteesivad keerulisemaid keemilisi elemente (süsinik, hapnik, raud jm) ja viivad need väljaheite- või plahvatusprotsesside kaudu interstellaarruumi, rikastades järgmist põlvkonda tähti ja planeete.
Obsereerimine: Hiidtähed võivad olla muutujad (eriti mõned punased ja kollased hiiglased), neil esineb tugevaid spektrijooni ja laialt levinud konvektsiooni, mis mõjutab nende heledust ja nähtavust.
Praktilised näited ja märkamised
Paljud heledad öistaeva tähed, mida võib palja silmaga näha, on tegelikult hiidtähed või superhiidtähed. Näiteks talvel nähtavad eredamad tähed ja mitmed tuntud esimesel tasemel navigatsioonitähed on hiidud, mis aitavad mõista meie galaktilist lähiümbrust ning tähtede evolutsiooni.
Üldiselt on hiidtähed tähtsad nii teoreetilise astronoomia kui ka galaktilise keemia vaatenurgast: nende omadused annavad teavet tähe sisemise füüsika, galaktika star formation'i ajaloost ja elementide levikust universumis.
Hertzsprung-Russelli diagramm. 23 000 tähega. Enamik tähti on diagonaalil, mis kulgeb vasakult ülalt vasakule (kuumad ja heledad) paremale alla (jahedamad ja vähem heledad), mida nimetatakse põhijärjestuseks. Üleval ja paremal on hiiglased. Päike on põhijärjekorras, mitte hiiglane.
HR-diagramm, kus muutlike tähtede ebastabiilsusriba on esile tõstetud.
Küsimused ja vastused
K: Mis on hiidtäht?
V: Hiiglaslik täht on täht, mille raadius ja heledus on palju suurem kui sama pinnatemperatuuriga põhiseeria tähe puhul.
K: Kui suur võib olla hiidtäht võrreldes Päikesega?
V: Hiiglastähed võivad olla kuni mõnisada korda suurema läbimõõduga kui Päike.
K: Kui heledad võivad hiidtähed olla Päikesega võrreldes?
V: Hiidtähed võivad olla Päikesest 10 kuni paar tuhat korda heledamad.
K: Kas hiidtähed kestavad kauem kui enamik põhijärjestuse tähti?
V: Ei, hiidtähed ei kesta nii kaua kui enamik põhijärjekorra tähti.
K: Mis on ülihiiglased ja hüperhiiglased?
V: Hiiglastest veel heledamaid tähti nimetatakse üli- ja hüperhiiglasteks.
K: Kas kuuma ja heledat põhiseeria tähte võib nimetada hiiglasteks?
V: Jah, kuuma ja heledat põhiseeria tähte võib nimetada ka hiiglasteks.
K: Millised on hiiglasliku klassi tähtede alajaotused?
V: Mõned hiiglasliku klassi tähtede alajaotused on alamhiiglased, heledad hiiglased, punased hiiglased, kollased hiiglased ja sinised hiiglased.
Otsige