ชนิดสเปกตรัมของดาว: OBAFGKM
Stellar spectral classification
อัปเดตล่าสุด
แสงของดาวเมื่อแยกเป็นสเปกตรัมจะมีเส้นมืดเรียงตัวต่างกัน นักดาราศาสตร์จัดดาวเป็นชนิด O B A F G K M ตามลักษณะเส้นเหล่านี้ ซึ่งภายหลังพบว่าลำดับนี้ก็คือลำดับอุณหภูมิของผิวดาว
เมื่อส่องแสงดาวผ่านปริซึมหรือเกรตติง จะเห็นสเปกตรัมต่อเนื่องที่มีเส้นมืดจำนวนมากพาดอยู่ เส้นเหล่านี้คือเส้นดูดกลืน เกิดเมื่ออะตอมในบรรยากาศของดาวดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่นเฉพาะตัว ปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 นักดาราศาสตร์ที่หอดูดาวฮาร์วาร์ดเริ่มจัดกลุ่มดาวหลายแสนดวงตามลักษณะเส้นเหล่านี้
จากตัวอักษรเรียงกันสู่ลำดับอุณหภูมิ
เดิมชนิดสเปกตรัมเรียงตามความเข้มของเส้นไฮโดรเจนเป็น A B C D ... แอนนี่ จัมป์ แคนนอน ซึ่งจัดสเปกตรัมดาวด้วยตัวเองกว่า 350,000 ดวง จัดลำดับใหม่และตัดบางชนิดทิ้ง เหลือลำดับ O B A F G K M ต่อมาในปี ค.ศ. 1925 เซซิเลีย เพย์น พิสูจน์ว่าลำดับนี้คือลำดับอุณหภูมิ จากร้อนที่สุดไปเย็นที่สุด และพบด้วยว่าดาวส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจนเกือบทั้งดวง ซึ่งขัดกับความเชื่อในยุคนั้นที่ว่าดาวมีส่วนประกอบคล้ายโลก
ลักษณะของแต่ละชนิด
- O ร้อนกว่า 30,000 เคลวิน สีน้ำเงิน เห็นเส้นของฮีเลียมที่แตกตัวเป็นไอออน ดาวชนิดนี้หายากมาก
- B ราว 10,000 ถึง 30,000 เคลวิน สีขาวอมน้ำเงิน เช่น ดาวไรเจล
- A ราว 7,500 ถึง 10,000 เคลวิน สีขาว เส้นไฮโดรเจนเข้มที่สุด เช่น ดาวเวกาและดาวซิริอุส
- F ราว 6,000 ถึง 7,500 เคลวิน สีขาวอมเหลือง เช่น ดาวโปรซิออน
- G ราว 5,200 ถึง 6,000 เคลวิน สีเหลือง เห็นเส้นของโลหะชัดขึ้น เช่น ดวงอาทิตย์ (G2)
- K ราว 3,700 ถึง 5,200 เคลวิน สีส้ม เช่น ดาวอาร์คทูรัส
- M เย็นกว่าราว 3,700 เคลวิน สีส้มแดง เห็นแถบของโมเลกุล เช่น ไทเทเนียมออกไซด์ เช่น ดาวบีเทลจุสและดาวแคระแดงส่วนใหญ่
นอกจากนี้ยังมีชนิด L T และ Y สำหรับดาวแคระน้ำตาลที่เย็นกว่านั้น แต่ละชนิดแบ่งย่อยด้วยเลข 0 ถึง 9 จากร้อนไปเย็น ดวงอาทิตย์จึงเป็นชนิด G2
ทำไมเส้นไฮโดรเจนเข้มที่สุดในดาวชนิด A
เส้นชุดบัลเมอร์ในแสงที่ตามองเห็นเกิดจากอะตอมไฮโดรเจนที่อิเล็กตรอนอยู่ในระดับพลังงานที่ 2 ถ้าดาวเย็นเกินไป อะตอมเกือบทั้งหมดอยู่ระดับพื้น จึงดูดกลืนเส้นบัลเมอร์ได้น้อย ถ้าร้อนเกินไป ไฮโดรเจนส่วนใหญ่แตกตัวเป็นไอออนจนไม่มีอิเล็กตรอนเหลือ ความพอดีอยู่ที่ราว 10,000 เคลวิน ซึ่งอธิบายได้ด้วยสมการของโบลซ์มันน์ (ระดับพลังงาน) ร่วมกับสมการของซาฮา (การแตกตัวเป็นไอออน)
ชั้นความส่องสว่าง
ระบบมอร์แกนและคีแนน (MK) เพิ่มเลขโรมันบอกขนาดของดาว คือ I ดาวยักษ์ใหญ่ II ดาวยักษ์สว่าง III ดาวยักษ์ IV ดาวยักษ์ย่อย และ V ดาวแถบลำดับหลัก ดาวยักษ์มีบรรยากาศเบาบางกว่า เส้นสเปกตรัมจึงแคบกว่า ดวงอาทิตย์จึงมีชนิดเต็มว่า G2 V ส่วนดาวบีเทลจุสคือ M1 Ia
คำศัพท์ในบทความนี้
- spectral classชนิดสเปกตรัม
- Morgan-Keenan classificationระบบจำแนกดาวมอร์แกน-คีแนน
- luminosity classชั้นกำลังส่องสว่าง
- absorption lineเส้นดูดกลืน
- Balmer seriesอนุกรมบัลเมอร์
- effective temperatureอุณหภูมิยังผล
บทความที่เกี่ยวข้อง
- แผนภาพเฮิรตซ์สปรุง-รัสเซลล์: แผนที่ชีวิตของดาวฤกษ์เมื่อนำดาวหลายพันดวงมาวางบนกราฟระหว่างอุณหภูมิกับความสว่าง ดาวไม่ได้กระจายไปทั่ว แต่รวมกันเป็นแถบและกลุ่มชัดเจน แผนภาพนี้เป็นเครื่องมือสำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในการเข้าใจชีวิตของดาวฤกษ์
- การแผ่รังสีของวัตถุดำ: อ่านอุณหภูมิดาวจากแสงวัตถุทุกชนิดที่มีอุณหภูมิจะแผ่แสงออกมา รูปร่างของสเปกตรัมขึ้นกับอุณหภูมิเท่านั้น กฎสามข้อของวัตถุดำทำให้นักดาราศาสตร์บอกอุณหภูมิ ขนาด และกำลังส่องสว่างของดาวได้จากแสงอย่างเดียว
- เส้นสเปกตรัม: ลายนิ้วมือของธาตุในอวกาศอะตอมแต่ละธาตุดูดกลืนและปล่อยแสงเฉพาะบางความยาวคลื่นเท่านั้น เส้นสว่างและเส้นมืดในสเปกตรัมจึงบอกได้ว่าดาวที่อยู่ไกลหลายร้อยปีแสงประกอบด้วยอะไร ร้อนแค่ไหน และเคลื่อนที่เร็วเท่าไร
- ดาวฤกษ์มีสีต่างกันเพราะอะไรสีของดาวฤกษ์บอกอุณหภูมิที่ผิวดาว ดาวสีฟ้าร้อนที่สุด ส่วนดาวสีแดงเย็นที่สุด
- สเปกโทรสโกปี: แยกแสงเพื่ออ่านข้อมูลของดาวภาพถ่ายบอกว่าวัตถุอยู่ที่ไหนและหน้าตาเป็นอย่างไร แต่สเปกตรัมบอกว่ามันทำมาจากอะไร ร้อนแค่ไหน เคลื่อนที่เร็วเท่าไร หมุนอย่างไร และมีอะไรโคจรรอบ งานวิจัยดาราศาสตร์ส่วนใหญ่ในปัจจุบันจึงอาศัยการแยกแสง