Hviezdy typu G (nesprávne „žltý trpaslík“): vlastnosti a príklady
Objavte pravdu o hviezdach typu G — nie len „žlté trpaslíky“. Vlastnosti, farby, teploty, vývoj a príklady ako Slnko, Alfa Centauri A, Tau Ceti.
Hviezda GV alebo nesprávne nazývaný „žltý trpaslík“ je hviezda hlavnej postupnosti spektrálneho typu G a triedy svietivosti V na Hertzsprungovom–Russellovom diagrame. Pojem „žltý trpaslík“ je zavádzajúci, pretože hviezdy typu G majú rôzne farebné odtiene: od bielej u jasnejších typov (ako je Slnko,) až po veľmi slabú žltú pri menej hmotných zástupcoch. Pre prehľad farebných odtieňov podľa spektrálneho typu pozrite časť Spektrálna klasifikácia.
Základné vlastnosti
- Hmotnosť: typicky približne 0,8 až 1,0 hmotnosti Slnka).
- Povrchová (efektívna) teplota: približne 5 300 až 6 000 K.
- Svietivosť: v porovnaní so Slnkom sú hviezdy G rôzne, od menej jasných až po jasnejšie; Slnko je však jasnejšie než približne 90 % hviezd v Mliečnej dráhe, pretože väčšina galaktických hviezd sú chladnejší červení a oranžoví trpaslíci.
- Spektrálne črty: silné absorpčné čiary železa (Fe) a iónov iónizovaných kovov, výrazné línie vodíkov a časté črty spôsobené alkalickými prvkami.
Vnútorná stavba a jadrová fúzia
Hviezdy GV v jadre premieňajú vodík na hélium pomocou jadrovej fúzie, prevažne cez proton–protonový reťazec. Tento proces uvoľňuje obrovské množstvo energie, ktoré sa šíri z jadra cez radiačnú zónu do konvektívnej obálky a odtiaľ na povrch, kde sa vyžaruje ako svetlo a teplo. Priemerná rýchlosť fúzie v hviezdach podobných Slnku produkuje neutrína a fotóny; niektoré neutrína dokážeme detegovať aj tu na Zemi, čo potvrdzuje fyzikálne modely vnútorných procesov.
Magnetická aktivita a vonkajšie vrstvy
Hviezdy typu G majú často vyvinutú magnetickú aktivitu: na povrchu sa objavujú škvrny (analógie slnečných škvrn), erupcie a koronálne výrony hmoty. Aktivita je spojená s rotáciou a konvekciou v povrchových vrstvách; u mladších a rýchlejšie rotujúcich hviezd býva výraznejšia. Koróna týchto hviezd je horúca a vyžaruje v röntgenovej oblasti, pričom hviezdny vietor z nich kontinuálne strháva malé množstvo hmoty do medzihviezdneho priestoru.
Farba a vnímanie
Farba hviezdy typu G vyplýva z teploty jej fotosféry; teplota ~5 800 K (ako u Slnko,) dáva hviezde bielo–žltý až biely vzhľad. Keď Slnko pozorujeme z povrchu Zeme, vidíme ho často žlté vďaka Rayleighovho rozptylu v zemskú atmosféru, ktorý preferenčne rozptyľuje kratšie (modré) vlnové dĺžky svetla. Z vesmíru alebo pri pozorovaní bez atmosféry by Slnko vyzeralo biele.
Životný cyklus
Hviezda GV strávi vo fáze hlavnej postupnosti približne 10 miliárd rokov spaľovaním vodíka v jadre. Keď sa zásoby vodíka vo vnútri vyčerpajú, hviezda sa nadmerne nafúkne a ochladí svoje vonkajšie vrstvy, čím sa zmení na červeného obra (príkladom kokosného červeného obra je Aldebaran). V tejto fáze sa výrazne zmenia vnútorné procesy – vzniká inertné héliové jadro a reakcie prebiehajú v obálke okolo jadra. Nakoniec červený obor odhodí vonkajšie vrstvy, ktoré sa rozptýlia ako planetárna hmlovina, a zostávajúce jadro sa ochladí a zmenší na hustý biely trpaslík.
Význam pre exoplanéty a život
Hviezdy typu G sú dôležité pri hľadaní planetárnych systémov a potenciálne obyvatelných planét. Ich stabilné svietenie počas niekoľkých miliárd rokov vytvára priaznivé podmienky pre vznik a vývoj života v obyvatelnej zóne (region, v ktorom môže na povrchu planéty byť tekutá voda). Mnoho známych hviezd typu G hostí planéty — medzi príklady patria Alfa Centauri A, Tau Ceti a 51 Pegasi (kde 51 Pegasi slávne hostí prvého potvrdeného exoplanéta okolo hviezdy podobnej Slnku).
Praktická poznámka
Pri štúdiu hviezd typu G treba rozlišovať medzi spektrálnou triedou (G) a rôznymi podtypmi (G0…G9) — tieto podtypy určujú presnejšiu teplotu, svietivosť a farbu hviezdy. Pre podrobnosti o triedení hviezd podľa spektra a farieb pozrite Spektrálnu klasifikáciu.
Hertzsprungov-Russellov diagram zobrazujúci triedy svietivosti.
Slnko, ako by vyzeralo bez zemskej atmosféry. Je to typický príklad hviezdy GV
Ďalšie články
- Červený trpaslík
- Hnedý trpaslík
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to hviezda GV?
Odpoveď: Hviezda GV alebo žltý trpaslík je hviezda hlavnej postupnosti spektrálneho typu G a triedy svietivosti V na Hertzsprungovej-Russellovej schéme.
Otázka: Akú farbu majú hviezdy GV?
Odpoveď: Farba hviezd GV sa pohybuje od bielej pre žiarivejšie typy, ako je Slnko, až po veľmi slabo žltú pre menej hmotné a žiarivé typy.
Otázka: Akú hmotnosť majú hviezdy GV?
Odpoveď: Hviezdy GV majú zvyčajne hmotnosť od 0,8 do 1,0 hmotnosti Slnka.
Otázka: Aký je príklad známej GV hviezdy?
Odpoveď: Slnko je najznámejším (a ľahko viditeľným) príkladom GV hviezdy.
Otázka: Ako dlho môže GV hviezda spájať jadrá vodíka a uvoľňovať energiu?
Odpoveď: Typická GV hviezda môže spájať jadrá vodíka a uvoľňovať energiu približne 10 miliárd rokov.
Otázka: Čo sa stane, keď sa vodík v GV hviezde vyčerpá?
Odpoveď: Keď sa vodík vyčerpá, hviezda narastie na mnohonásobok svojej pôvodnej veľkosti a stane sa červeným obrom, pričom nakoniec stratí vonkajšie vrstvy plynu, z ktorých sa vytvorí planetárna hmlovina, zatiaľ čo jej jadro sa ochladí a zmenší na malého, veľmi hustého bieleho trpaslíka.
Prehľadať