БЕЙСЕБАЕВА А.С.

АЙНЫМАЛЫ ЖҰЛДЫЗДАР

(Оқу құралы)

Мазмұны

Кіріспе

1 ТАРАУ. АЙНЫМАЛЫ ЖҰЛДЫЗДАР ТУРАЛЫ ЖАЛПЫ МАҒЛҰМАТТАР

1.1. Айнымалы жұлдыздар түсінігі

1.2. Айнымалы жұлдыздар каталогының тарихы

1.3. Жалпы айнымалы жұлдыздар каталогының құрылымы

1.4. Айнымалы жұлдыздар фотометриялық мағлұматтары жөнінде. Кестелер мен графиктер

2 ТАРАУ. ПУЛЬСАЦИЯЛАНАТЫН ЖҰЛДЫЗДАР

2.1. Жалпы мағлұматтар

2.2. Классикалық цефеидтер. Ажжк бойынша: dcep, dceps, cep(b)

2.3. Ұзақпериодты айнымалы жұлдыздар

2.4. Жартылай дұрыс және дұрыс емес пульсацияланатын жұлдыздар. АЖЖК бойынша: SRA, SRB, SRC, SRD, LB, LC

2.5.	RR Лира типтегі айнымалылар. АЖЖК бойынша: RRAB, RRC, RR(B).

3 ТАРАУ. IV АЖЖК-да қолданылатын қос тұтылмалы жүйелердің кластары

3.1. Жарқырау қисығының пішіні бойынша топтастыру

3.2. Компоненттердің физикалық сипаттамалары бойынша топтастыру

3.3.Рош қуысының толтырылуына байланысты топтастыру

Кіріспе

Айнымалы жұлдыз – айналасындағы физикалық процесстердің әсерінен уақыт өтуімен жарқырауы өзгеретін жұлдыз. Дәлірек айтқанда, кез келген жұлдыздың жарқырауы уақыт өтуімен қандай да болмаса дәрежеде өзгереді.

Айнымалы жұлдыз дегеніміз жарқырауының өзгерісі бақылау құрылғысының көмегімен қол жеткен деңгейде сенімді анықталған жұлдыз. Жұлдыздың жарқырауы бір рет болса да өзгеріске ұшыраса оны айнымалы жұлдызға жатқызуға болады. Айнымалы жұлдыздардың бір-бірінен айырмашылығы өте зор. Кейбірінде жарқырауы периодты түрде өзгерсе, басқаларында жарқырауының ретсіз өзгерісі бақыланады. Периоды, жарқырау өзгерісінің амплитудасы, жарқырау және сәулелік жылдамдыктар қисықтарының түрі негізгі бақылау сипаттамалары болып табылады.

Жұлдыздардың жарқырауының өзгеріс себептері: радиал және радиал емес пульсациялар, хромосфералық активтілік, тығыз екілік жүйеде жұлдыздардың периодты тұтылулары, екілік жүйеде бір жұлдыздан екіншісіне заттың өтуімен байланысты құбылыстар.

Айнымалы жұлдыздарды зерттеу тарихында олардың классификациясын бөлуге бірнеше рет талпыныс жасалған. Бақылау материалдарының аз санына негізделген бірінші классификация жұлдыздарды сыртқы ұқсас морфологиялық белгілеріне байланысты топтастырған. Мысалы, жарқырау қисығы, амплитуда және жарқырауының өзгеру қисығы, т.б. Нәтижесінде, белгілі болған айнымалы жұлдыздар санының өсуімен ұқсас морфологиялық белгілері бар топтар саны да өсті. Кейбір үлкен топтары кіші қатарларға жіктелді. Сонымен қатар, теориялық әдістердің жетілуімен классификацияға бөлу тек сыртқы, бақылау белгілеріне ғана емес, айнымалы түрінің бірін анықтап беретін физикалық процесстер бойынша да мүмкін болды.

Айнымалы жұлдыздардың маңызды сипаттамаларының бірі болып жұлдыздық шама табылады. Бұрын жұлдызға дейінгі қашықтық бірдей және жұлдыздың жарқырауы күшті болса, көлемі де үлкен саналған. Жарқырауы көбіректерін бірінші шама жұлдыздарына (1m, латынша magnitido - шама), ал көз мөлшерімен анықталуы мүмкін болатындарын – алтыншыға (6m) жатқызған. Қазір бізге жұлдыздық шама оның көлемін емес, жарқырауын, яғни жерде тудыратын жарқырау шамасын сипаттайтыны белгілі. Бірақ жұлдыздық шамалар шкаласы сақталған және орнықталған. 1m жұлдызының жарқырауы 6m жұлдызының жарқырауынан 100 есе үлкен. Жарқыраулары 1m жұлдыздарының жарқырауынан асатын жарқырауықтар нольдік және теріс жұлдыздық шамаларға ие. Шкала көзге көріне қоймайтын жұлдыздарға дейін де созылады. 7m, 8m жұлдыздары және т.б. да бар. Дәлірек бағалаулар үшін 2.3m, 7.1m бөлшек жұлдыздық шамалар қолданылады. Жұлдыздар бізден әр түрлі қашықтықта орналасатындықтан олардың бізге көрінетін жұлдыздық шамалары жарқырауы (сәуле шығару қуаты) жөнінде ештеңе айтпайды. Сондықтан «абсолют жұлдыздық шама» ұғымы қолданылады. Бірдей қашықтықта (10 пк) орналасқан болса ие болатын жұлдыздық шамалары абсолют жұлдыздық шамалар (M) деп аталады.

Жақын жұлдыздарға дейінгі қашықтықты анықтау үшін параллакс (заттың бұрыштық жылжуының шамасы) әдісі қолданылады. Жұлдыздан оның бағытына перпендикуляр орналасқан жер орбитасының орташа радиусы көрінер бұрыш жылдық параллакс деп аталады. Бірақ жылдық параллакстарды тек жақындағы, бірнеше 100 парсектен алыс емес орналасқан жұлдыздар үшін анықтауға болады. Бірақ жұлдыздың спектр түрі мен абсолют жұлдыздық шамасының арасында статистикалық тәуелділік табылды. Сонымен, спектр түріне байланысты абсолют жұлдыздық шамасын бағалайды, содан кейін оларды көрінетін жұлдыздық шамалармен салыстыра жұлдызға дейінгі қашықтық пен параллакстарды есептейді. Бұлай анықталған параллакстар спектрлік параллакстар деп аталады.

Кейбір жұлдыздар біз үшін жарқыл, кейбірі күрең көрінеді. Бірақ бұл жұлдыздың сәуле шығаруының шынайы қуаты жөнінде ештеңе айтпайды, себебі олар әр түрлі қашықтықта орналасады. Сонымен көрінетін жұлдыздық шама қашықтықтан тәуелді болғандықтан өз кезегінде жұлдыздың сипаттамасы бола алмайды. Нағыз сипаттама болатын жарқырау шамасы, яғни бірлік уақытта жұлдыз шығаратын толық энергия болып табылады. Жұлдыздардың жарқырауы түрлі. Гигант-жұлдыздардың бірі – S Алтын Балықтың жарқырауы Күндікінен 500000 есе үлкен, ал карлик-жұлдыздардың жарқырауы сонша есе кіші. Егер абсолют жұлдыздық шама белгілі болса, кез келген жұлдыздың жарқырауын келесі формуламен есептеуге болады:

lg L = 0.4( Ma-M),

мұндағы L - жұлдыздың жарқырауы, M - оның абсолют жұлдыздық шамасы, Ma - Күннің абсолют жұлдыздық шамасы.

Тағы бір маңызды сипаттамасы – жұлдыздың массасы. Жарқырауы мен өлшемдерімен салыстырғанда жұлдыздың массаларының кіші шекарада айырмашылығы болады. Жұлдыздың массасын анықтауының негізгі әдісін қос жұлдыздарды зерттеу береді.

Жұлдыздар спектрі – олардың барлық физикалық құрылымы суреттелген куәлігі. Жұлдыздың спектрі арқылы оның жарқырау шамасын (яғни, оған дейінгі қашықтығын да), температурасын, көлемін, атмосферасының сапалы және сандық химиялық құрамын, кеңістіктегі қозғалу жылдамдығын, осі бойынша айналу жылдамдығын және де жанында ортақ ауырлық центрлерінен айналатын басқа көрінбейтін жұлдыз бар-жоғын анықтауға болады. Жұлдыздар класстарының құрылған классификациясы (гарвард) бар. Класстары әріптермен, ал кіші класстары класын белгілейтін әріптен кейін 0-ден 9-ға дейінгі сандармен белгіленеді. О кіші класында кіші класстар О5-тен басталады. Спектрлік класстар тізбегі жұлдыздардың температурасының олардың кеш спектрлік класстарына өтуіне байланысты үздіксіз төмендеуін көрсетеді. Ол келесідей болады: О - B - A - F - G - K - M. Суық қызыл жұлдыздар арасында М класынан өзге басқа екі түрі бар. Кейбірінің спектрінде титан қышқылының молекулалық жұту жолақтарының орнына көміртегі мен циан қышқылдарының жолақтары тән (R, N әріптерімен белгіленетін спектрлерде). Басқаларына цирконий қышқылының жолақтары тән (S классы). Жұлдыздардың басым көпшілігі О-дан М-ге дейінгі тізбектелуге жатады. Бұл тізбектелу үзіліссіз. Әр түрлі класстар үшін түстері де әр түрлі: О мен В – көгілдір жұлдыздар, А – ақ, F пен G – сары, К – қызылсары, М – қызыл.

Жоғарыда қарастырылған классификация бірөлшемді, себебі жұлдыздың температурасы негізгі сипаттамасы болып табылады. Бірақ бір класс жұлдыздарының ішінде гигант-жұлдыздар және карлик-жұлдыздар бар. Олар бір-бірінен атмосферадағы газ тығыздығы, беттінің ауданы, жарқырауы бойынша ерекшеленеді. Бұл айырмашылықтар жұлдыздар спектрлерінен көрінеді. Жұлдыздардың жаңа екіөлшемді классификациясы бар. Ол классификация бойынша әр жұлдызда спектрлік класымен қоса жарқырау класы да көрсетіледі және рим сандарымен I-ден V-ке дейін белгіленеді. I – жоғарғы гиганттар, II-III – гиганттар, IV – кіші гиганттар, V – карликтер. Мысалы, Веги жұлдызының спектрлік класы A0V болады, Бетельгейзе - M2I, Сириус - A1V. Бұл айтылғандар қалыпты жұлдыздарға тән. Алайда, ерекше спектрлерге ие қалыпсыз жұлдыздар жиыны бар. Біріншіден, ол эмиссионды жұлдыздар. Олардың спектрлеріне қара түстес (абсорбты) сызықтар ғана емес, ақшыл, үзіліссіз спектрден де жарықтау сәуле шығару сызықтары тән. Мұндай сызықтар эмиссиронды деп аталады. Спектрде мұндай сызықтардың болуы спектрлік класстан кейін «е» әрпімен белгіленеді. Сонда, Ве, Ае, Ме жұлдыздары бар. О жұлдызының спектрінде белгілі эмиссионды сызықтардың болуы Оf ретінде белгіленеді. Спектрі әлсіз үзіліссіз спектрмен салыстырғанда кең эмиссионды жолақтардан тұратын экзотикалық жұлдыздар да болады. Оларды WC, WN деп белгілейді. Олар гарвард классификациясына енбейді. Соңғы уақытта шамамен барлық энергиясын көрінбейтін инфрақызыл спектр аймағына шығаратын инфрақызыл жұлдыздар ашылды.

Жұлдыздардың ішінде гиганттар мен карликтер кездеседі. Оның ішінде ең үлкені беттің шаршы метрінен әлсіз сәуле шығаруына байланыссыз Күннен 50000 есе күшті жарқырайды. Ең ірі гиганттар Күннен 2400 есе үлкен. Олардың ішіне дейін біздің Күн жүйе Сатурн орбитасына сыяр еді. Сириус – Күннен 24 есе күшті жарқырайтын, диаметрі бойынша Күннен екі еседей үлкен ақ жұлдыздардың бірі. Бірақ карлик жұлдыздардың жиыны да бар. Негізінен олар диаметрі Күннің диаметрінің жартысындай және бестен біріндей болатын қызыл карликтер. Өлшемдері бойынша Күн орташа жұлдыз болып табылады, ондай жұлдыздар біздің галактикада миллиардтаған.

Айнымалы жұлдыздарды белгілеу үшін шоқжұлдыз көрсетуі мен латын әріптері қолданылады. Бір шоқжұлдыз шегінде айнымалы жұлдызға келесідей ретте бір латын әріпі, екі әріп комбинациясы немесе номермен V әріпі беріледі. Мысалы, S Car, RT Per, V557 Sgr.

Қандай да объектердің жерден бақыланатын жарқырауының айнымалылығын анықтайтын негізгі себептер арқылы айнымалыларды келесі кластарға бөлуге болады: эруптивті (жарылғыш), пульсациялайтын және жұп-тұтылмалы.

IV АЖЖК-да айнымалы жұлдыздар үлкен үш класқа бөлінген: эруптивті, пульсациялайтын айнымалы және тұтылмалы айнымалылар типтеріне жіктеледі; кейбір типтері – кіші типтерге бөлінеді.

Пульсациялайтын айнымалыларға жұлдыздар құрылымының ішінде болатын процесстермен байланысты туындайтын айнымалылық тән жұлдыздар жатады. Бұл типтегі жұлдыздар жарқырауы біртіндеп өзгереді. Ол радиусы мен бетінің температурасының периодты өзгерісіне байланысты. Пульсациялайтын жұлдыздардың периодының өзгеруі күн бөлігінен (RR Лира типті жұлдыздар) ондаған (цефеидтер), жүздеген (миридалар – Мира Кита типіндегі жұлдыздар) күндерге дейін созылады. Пульсациялайтын жұлдыздардың шамамен 14 мың түрі ашылған.

Айнымалы жұлдыздардың екінші класы – жарылғыш, басқаша эруптивті жұлдыздар. Бұған, біріншіден, өте жаңа, жаңа, қайталама жаңа, N Егіздер типтіндегі жұлдыздар, жаңаұқсас, және симбиотикалық жұлдыздар. Эруптивті жұлдыздарға жас, тез айнымалы жұлдыздар, NV Кита типіндегі жұлдыздар және осыларға жақын объекттер тізбегі жатады. Ашылған эруптивті айнымалылар саны 2000-нан жоғары.

Эруптивті айнымалылар класына өзінің жарқырауы тұрақсыз немесе бақылау кезінде жарқырауын бір рет өзгертетін жұлдыздар жатады. Эруптивті жұлдыздардың жарқырауының өзгерісін олардың бетінде, жанында болатын және өздерінің жарылыстарымен байланыстырады. Айнымалы жұлдыздардың бұл класын екі құрама класқа бөледі: диффуздық тұмандықтармен байланысқан дұрысемес айнымалылар, жылдам дұрысемес жұлдыздар және жаңа, жаңаұқсас жұлдыздар.

Пульсациялайтын және эруптивті жұлдыздар физикалық айнымалы жұлдыздар деп аталады. Себебі пульсациялайтын жұлдыздарда да эруптивтілердегідей көрінетін жарқырауының өзгерісі жоғарыда айтылғандай оларда жүретін физикалық процесстерге байланысты. Мұнда, температурасы, түсі, кейде көлемі де өзгереді.

Айнымалы жұлдыздардың үшінші класын қарастырайық. Тұтылмалы айнымалылар – орбитасының жазықтығы көру сәулесіне параллель қос жүйелер. Ортақ ауырлық центрінен айналғанда олар бір-бірін кезекпен тұтады. Осы себептен олардың жарқырауының өзгерісі туындайды. Тұтылу болмағанда бақылаушыға екі компоненттен де жарық келеді, тұтылу кезінде жарық тұтып жатқан бөлігі үшін әлсірейді. Тығыз жүйелерде қосынды жарқырау шамасының өзгерісі жұлдыздың формасының бұзылуымен байланысты. Тұтылмалы жұлдыздардың периоды бірнеше сағаттан ондаған жылға дейін созылады.

Тұтылмалы айнымалы жұлдыздардың үш негізгі типі бар. Бірінші – Алголь (b Персей) типіндегі айнымалы жұлдыздар. Бұл жұлдыздардың компоненттерінің формасы шар сияқты, сонымен қатар жұлдыз-серігінің көлемі үлкен және жарқырауы негізгі жұлдыздыкінен аз. Екі компоненті де немесе негізгі жұлдыз ақ, жұлдыз-серігі сары түсті болады. Тұтылу болмаған уақытта жұлдыздың жарқырауы шамамен тұрақты. Негізгі жұлдыз тұтылғанда жарқырауы бірден төмендейді (бас минимум), ал серіктің негізгі жұлдызбен тұтылуы кезінде жарқырауының азаюы көп емес (екінші ретті минимум) немесе білінбейді. Жарқырау қисығының анализінен компоненттердің радиусы мен жарқырауын есептеуге болады.

Тұтылмалы айнымалы жұлдыздардың екінші типі – b Лира типіндегі жұлдыздар. Олардың жарқырауы шамамен екі жұлдыздық шама шегінде үздіксіз және біртіндеп өзгереді. Бас минимумдар арасында міндетті түрде терең болмайтын екінші ретті минимум басталады. Айнымалылық периодтары жарты тәуліктен бірнеше тәулікке дейін созылады. Бұл жұлдыздардың компоненттері – B мен A спектрлік класстарының массивті көгілдір-ақ және ақ гиганттары. Үлкен массасына және бір-біріне салыстырмалы жақындығына байланысты екі компонентіне де қатты құйылмалы әсер беріледі, нәтижесінде эллипс формасын алады. Мұндай тығыз жұптарда жұлдыздар атмосферасы бір-біріне енеді де бөлігі жұлдызаралық кеңістікке кететін үздіксіз зат алмасу жүреді.

Жұп-тұтылмалы жұлдыздардың үшінші типі – айнымалылық (және айналу) периоды бар болғаны 8 сағат болатын W Үлкен Аю типінің атымен аталған жұлдыздар. Бұл жұлдыздың үлкен компоненттері қандай үлкен жылдамдықпен айналатынын елестету қиын. Бұл жұлдыздардың спектрлік класстары F және G.

Тұтылмалы айнымалы жұлдыздарға қосынды жарқырауы уақыт өтуімен периодты өзгеретін екі жұлдыздар жүйесін жатқыздық. Жарқырау өзгерісінің себебі жұлдыздардың бір-бірін тұту немесе тығыз жүйелерде өзара тартылыс себебінен пішінінің өзгеруі, яғни айнымалылығы физикалық айнымалылықпен емес, геометриялық факторлардың өзгеруімен байланысты болды.

Және айнымалы жұлдыздардың жеке кішкентай класы бар – магнитті жұлдыздар. Үлкен магнит өрісінен басқа олар беттік сипаттамалардың қатты біртексіздігіне ие. Мұндай біртексіздіктер жұлдыздың айналуы кезінде жарқырауының өзгерісін тудырады.

Шамамен 20000 жұлдыздар үшін айнымалылық класы әлі де анықталмаған.

Айнымалы жұлдыздарды зерттеу өте маңызды. Айнымалы жұлдыздар жұлдыздық жүйелердің жасын, орналасқан жерін, жұлдыздық орналасу типін және біздің Галактиканың алыстаған бөліктеріне, басқа да галактикаларға дейінгі қашықтықты анықтауға көмектеседі. Қазіргі бақылаулар кейбір айнымалы қос жұлдыздардың рентген сәулесін шығаратын көздер екенін көрсетті.

Айнымалы жұлдыздар классификациясы

Айнымалы жұлдыз – айналасындағы физикалық процесстердің әсерінен уақыт өтуімен жарқырауы өзгеретін жұлдыз. Дәлірек айтқанда, кез келген жұлдыздың жарқырауы уақыт өтуімен қандай да болмаса дәрежеде өзгереді.

Айнымалы жұлдыз дегеніміз жарқырауының өзгерісі бақылау құрылғысының көмегімен қол жеткен деңгейде сенімді анықталған жұлдыз. Жұлдыздың жарқырауы бір рет болса да өзгеріске ұшыраса оны айнымалы жұлдызға жатқызуға болады. Айнымалы жұлдыздардың бір-бірінен айырмашылығы өте зор. Кейбірінде жарқырауы периодты түрде өзгерсе, басқаларында жарқырауының ретсіз өзгерісі бақыланады. Периоды, жарқырау өзгерісінің амплитудасы, жарқырау және сәулелік жылдамдыктар қисықтарының түрі негізгі бақылау сипаттамалары болып табылады.

Жұлдыздардың жарқырауының өзгеріс себептері: радиал және радиал емес пульсациялар, хромосфералық активтілік, тығыз екілік жүйеде жұлдыздардың периодты тұтылулары, екілік жүйеде бір жұлдыздан екіншісіне заттың өтуімен байланысты құбылыстар.

Айнымалы жұлдыздарды зерттеу тарихында олардың классификациясын бөлуге бірнеше рет талпыныс жасалған. Бақылау материалдарының аз санына негізделген бірінші классификация жұлдыздарды сыртқы ұқсас морфологиялық белгілеріне байланысты топтастырған. Мысалы, жарқырау қисығы, амплитуда және жарқырауының өзгеру қисығы, т.б. Нәтижесінде, белгілі болған айнымалы жұлдыздар санының өсуімен ұқсас морфологиялық белгілері бар топтар саны да өсті. Кейбір үлкен топтары кіші қатарларға жіктелді. Сонымен қатар, теориялық әдістердің жетілуімен классификацияға бөлу тек сыртқы, бақылау белгілеріне ғана емес, айнымалы түрінің бірін анықтап беретін физикалық процесстер бойынша да мүмкін болды.

Айнымалы жұлдыздардың маңызды сипаттамаларының бірі болып жұлдыздық шама табылады. Бұрын жұлдызға дейінгі қашықтық бірдей және жұлдыздың жарқырауы күшті болса, көлемі де үлкен саналған. Жарқырауы көбіректерін бірінші шама жұлдыздарына (1m, латынша magnitido - шама), ал көз мөлшерімен анықталуы мүмкін болатындарын – алтыншыға (6m) жатқызған. Қазір бізге жұлдыздық шама оның көлемін емес, жарқырауын, яғни жерде тудыратын жарқырау шамасын сипаттайтыны белгілі. Бірақ жұлдыздық шамалар шкаласы сақталған және орнықталған. 1m жұлдызының жарқырауы 6m жұлдызының жарқырауынан 100 есе үлкен. Жарқыраулары 1m жұлдыздарының жарқырауынан асатын жарқырауықтар нольдік және теріс жұлдыздық шамаларға ие. Шкала көзге көріне қоймайтын жұлдыздарға дейін де созылады. 7m, 8m жұлдыздары және т.б. да бар. Дәлірек бағалаулар үшін 2.3m, 7.1m бөлшек жұлдыздық шамалар қолданылады. Жұлдыздар бізден әр түрлі қашықтықта орналасатындықтан олардың бізге көрінетін жұлдыздық шамалары жарқырауы (сәуле шығару қуаты) жөнінде ештеңе айтпайды. Сондықтан «абсолют жұлдыздық шама» ұғымы қолданылады. Бірдей қашықтықта (10 пк) орналасқан болса ие болатын жұлдыздық шамалары абсолют жұлдыздық шамалар (M) деп аталады.

Жақын жұлдыздарға дейінгі қашықтықты анықтау үшін параллакс (заттың бұрыштық жылжуының шамасы) әдісі қолданылады. Жұлдыздан оның бағытына перпендикуляр орналасқан жер орбитасының орташа радиусы көрінер бұрыш жылдық параллакс деп аталады. Бірақ жылдық параллакстарды тек жақындағы, бірнеше 100 парсектен алыс емес орналасқан жұлдыздар үшін анықтауға болады. Бірақ жұлдыздың спектр түрі мен абсолют жұлдыздық шамасының арасында статистикалық тәуелділік табылды. Сонымен, спектр түріне байланысты абсолют жұлдыздық шамасын бағалайды, содан кейін оларды көрінетін жұлдыздық шамалармен салыстыра жұлдызға дейінгі қашықтық пен параллакстарды есептейді. Бұлай анықталған параллакстар спектрлік параллакстар деп аталады.

Кейбір жұлдыздар біз үшін жарқыл, кейбірі күрең көрінеді. Бірақ бұл жұлдыздың сәуле шығаруының шынайы қуаты жөнінде ештеңе айтпайды, себебі олар әр түрлі қашықтықта орналасады. Сонымен көрінетін жұлдыздық шама қашықтықтан тәуелді болғандықтан өз кезегінде жұлдыздың сипаттамасы бола алмайды. Нағыз сипаттама болатын жарқырау шамасы, яғни бірлік уақытта жұлдыз шығаратын толық энергия болып табылады. Жұлдыздардың жарқырауы түрлі. Гигант-жұлдыздардың бірі – S Алтын Балықтың жарқырауы Күндікінен 500000 есе үлкен, ал карлик-жұлдыздардың жарқырауы сонша есе кіші. Егер абсолют жұлдыздық шама белгілі болса, кез келген жұлдыздың жарқырауын келесі формуламен есептеуге болады:

lg L = 0.4( Ma-M),

мұндағы L - жұлдыздың жарқырауы, M - оның абсолют жұлдыздық шамасы, Ma - Күннің абсолют жұлдыздық шамасы.

Тағы бір маңызды сипаттамасы – жұлдыздың массасы. Жарқырауы мен өлшемдерімен салыстырғанда жұлдыздың массаларының кіші шекарада айырмашылығы болады. Жұлдыздың массасын анықтауының негізгі әдісін қос жұлдыздарды зерттеу береді.

Жұлдыздар спектрі – олардың барлық физикалық құрылымы суреттелген куәлігі. Жұлдыздың спектрі арқылы оның жарқырау шамасын (яғни, оған дейінгі қашықтығын да), температурасын, көлемін, атмосферасының сапалы және сандық химиялық құрамын, кеңістіктегі қозғалу жылдамдығын, осі бойынша айналу жылдамдығын және де жанында ортақ ауырлық центрлерінен айналатын басқа көрінбейтін жұлдыз бар-жоғын анықтауға болады. Жұлдыздар класстарының құрылған классификациясы (гарвард) бар. Класстары әріптермен, ал кіші класстарын белгілейтін әріптен кейін 0-ден 9-ға дейінгі сандармен белгіленеді. О кіші класында кіші класстар О5-тен басталады. Спектрлік класстар тізбегі жұлдыздардың температурасының олардың кеш спектрлік класстарына өтуіне байланысты үздіксіз төмендеуін көрсетеді. Ол келесідей болады: О - B - A - F - G - K - M. Суық қызыл жұлдыздар арасында М класынан өзге басқа екі түрі бар. Кейбірінің спектрінде титан қышқылының молекулалық жұту жолақтарының орнына көміртегі мен циан қышқылдарының жолақтары тән (R, N әріптерімен белгіленетін спектрлерде). Басқаларына цирконий қышқылының жолақтары тән (S классы). Жұлдыздардың басым көпшілігі О-дан М-ге дейінгі тізбектелуге жатады. Бұл тізбектелу үзіліссіз. Әр түрлі класстар үшін түстері де әр түрлі: О мен В – көгілдір жұлдыздар, А – ақ, F пен G – сары, К – қызылсары, М – қызыл.

Жоғарыда қарастырылған классификация бірөлшемді, себебі жұлдыздың температурасы негізгі сипаттамасы болып табылады. Бірақ бір класс жұлдыздарының ішінде гигант-жұлдыздар және карлик-жұлдыздар бар. Олар бір-бірінен атмосферадағы газ тығыздығы, беттінің ауданы, жарқырауы бойынша ерекшеленеді. Бұл айырмашылықтар жұлдыздар спектрлерінен көрінеді. Жұлдыздардың жаңа екіөлшемді классификациясы бар. Ол классификация бойынша әр жұлдызда спектрлік класымен қоса жарқырау класы да көрсетіледі және рим сандарымен I-ден V-ке дейін белгіленеді. I – жоғарғы гиганттар, II-III – гиганттар, IV – кіші гиганттар, V – карликтер. Мысалы, Веги жұлдызының спектрлік класы A0V болады, Бетельгейзе - M2I, Сириус - A1V. Бұл айтылғандар қалыпты жұлдыздарға тән. Алайда, ерекше спектрлерге ие қалыпсыз жұлдыздар жиыны бар. Біріншіден, ол эмиссионды жұлдыздар. Олардың спектрлеріне қара түстес (абсорбты) сызықтар ғана емес, ақшыл, үзіліссіз спектрден де жарықтау сәуле шығару сызықтары тән. Мұндай сызықтар эмиссиронды деп аталады. Спектрде мұндай сызықтардың болуы спектрлік класстан кейін «е» әрпімен белгіленеді. Сонда, Ве, Ае, Ме жұлдыздары бар. О жұлдызының спектрінде белгілі эмиссионды сызықтардың болуы Оf ретінде белгіленеді. Спектрі әлсіз үзіліссіз спектрмен салыстырғанда кең эмиссионды жолақтардан тұратын экзотикалық жұлдыздар да болады. Ең ыстық жұлдыздар Вольф-Райе типіндегі жұлдыздар, оларды WC, WN деп белгілейді. Жұлдыз атмосферасындағы дауылды қозғалыстар себебінен, бұл жұлдыздар спектрлерінде эмиссиондық сызықтар көрінеді. Жұлдыз қабатының жоғарғы температурасымен байланысты, бұл сызықтар жоғарғы дәрежелі ионизацияны көрсетеді. Олар гарвард классификациясына енбейді. Соңғы уақытта шамамен барлық энергиясын көрінбейтін инфрақызыл спектр аймағына шығаратын инфрақызыл жұлдыздар ашылды. Егер жұлдыз спектрінде эмиссиондық сызықтар қөрінетін болса, онда символдың оң жағына е белгісі қойылады, мысалы Ае, Ве. Кейбір жағдайларда күрделі спектрлерге ие жұлдыздар белгілері бойынша А сп. Классқа, кейбірі М-классқа жатуы мүмкін. Мұндай жұлдыздар симбиотикалық д.а., спектр. Класс символының оң жағына «перкулярлық» спектрдің ерекше екендігін білдіретін р белгісі қойылады.

Көрінерлік жарқырауы өзгеретін жұлдыздар. Өзгеретін уақыт аралығы әр түрлі болуы мүмкін секунд бөліктері мен бірнеше жылға дейін. Айнымалылықтың себебі мен жарқырауының өзгерісінің себептері әркелкі (алуан).

А.Ж.Ж.К. - пульсацияланатын жулдыз. Цефеидтер

- тұтылмалы –айнымалы

- жарқылдайтын жұлдыздар

- жаңа жұлдыздар

- жұлдыздың атмосферасында өтетін, әркелкі процестердің әсерінен өздерінің жарқырауын хаостың түрде өзгеретін көптеген жұлдыздар.

Өлшемі өзгеретін жұлдыздар айнымалы деп атайды. Жұлдыздық шаманың өзгерісі уақытқа байланысты тәуелді өзгерісі жұлдыздың жарқырау қисығы деп аталады.

Айнымалы жұлдыздар классификациясы жарқырау қисығының формасына, спектр класқа және сәулелік жылдамдығына тәуелді.

Абсолют жұлдыздық шама – яғни жалтырау өлшемі, жұлдыздың шығаратын энергия мөлшерімен, жұлдызға дейінгі ара қашықтықта біле отырып теориялық түрде абсолют жұлдыздық шааны есептеуге болады.

Күндегі сияқты, жұлдыздар да эволюциялық даму процесі кезінде біртіндеп физикалық сипаттамаларымен бірге жалтырауы өзгереді, сонымен қатар жарқырауы. Бірақ бұл эволюциялық өзгерістер өте жай жүретіндіктен, оны байқау мүмкін емес. Сонымен қатар белгілі – бір себептерге байланысты жарқырауларын тез өзгеретін жұлдыздар бар. Оларды айнымалы жұлдыздар деп атайды. Айнымалы жұлдызды зерттеу жұлдыздардың қасиеттері жайында кқп информация ақпарат алуға болады.

Айнымалы жұлдыздар негізгі үш топқа бөлінеді: Пулсацияланатын, эруптивті, тұтылмалы -айнымалы.

Айнымалы жұлдыздың бір класы –тұтылмалы айнымалы. Қос жүйеге кіретін жұлдыздың бірі екіншісін бізден тауып қалғанда периодты түрде қайталатын тұтылу әсерінен жарқылаулары өзгереді. Мұндай жұлдыздарды зерттеу өлшемдері, массалары, зат тығыздығы мен жұлдыз қабатының беттік температурасы жайында мәліметтерге –жұлдыздар туралы ғылым негізделген ең қажет информаця алынады.

Айнымалы жұлдыздың 2-ші класы – стационар емес жұлдыздар тұрақсыз куйде орналасқан. Мұндай жұлдызды зерттеу жұлдыз қабаттарындағы ішкі күштер туралы қажет мәліметтер береді. Стационар емес жұлдыздың жарқырауының өзгерісі әркелкі. Бір себебі – жұлдыз қабаты мен қабығындағы жарқыл құбылыстары жарқыл тез уақыт аралығында жүреді, мұндай жұлдыздың жарқырауы (внезапно) тез арада өседі. Жаңа жұлдыздардың тағы бір себебі – жұлдыз көлеміндегі пульсациялық тербелістер (күштердің тепе-теңсіздігі бұзылған). Әр айнымалы жұлдызды зерттеу оның жалтырауының өзгерісі жалтырау қисығын тұрғызудан басталады. Жалтырау қисығын салу үшін бақылау уақытын дәл белгілеп жалтырауын анықтау қажет. Содан кейін бақылау нәтижесі графикке түсіріледі.

Аспан шырағының жұлдыздық шамасы - бұл астрономияда бекітілген оның жарқырауының өлшемі. Жарқырау бұл жұлдыздың жарық интенсивтілігі немесе жарық қабылдаушыда түсірілген жарықтылық. Жарқырау бақылаушы мен жарық көзі аралығы ара қашықтыққа квадратына кері пропорционал.

Жұлдыздық шама m мен E келесі формуламен байланысты

E_i/ E_k= 2.512 ^(m_k^-m_i⁾ (1) E_i-ті-ші жұлдыздық шамады жұлдыздың жарқырауы.

Логарифмдеп және lg2.512=0.4 ескеріп

Lg E_i/ E_k=0.4(m_k-m_i) (2) бұдан m_k-m_i= -2.5 lg E_i/ E_k (3)

Яғни жұлдыздық шамалар өзгерісі жарқырау қатынастарының логарифміне пропорционал жұлдыздық шама өзгерісіп анықтауға болады, егер фотометр көмегімен екі аспан шырағының жарқырау қатынасы анықталған болса (3) формула жұлдыздық шама өзгерісі бүтін сан емес, бөлшек сонда болуы мүмкін. Дәл өлшейтін фотометрлер жұлдыздық шама айырымын 0^m,05.

Ең жарық жұлдыздың жұлдыздық шамасы теріс шама. Жарқырау бәсеңдеген сайын жұлдыздық шама артады. Жұлдыз әлсіз болған сайын, оның жұлдыздық шамасы мәні көп. Көзбен анықталатын жұлдыздың жарқырауы визуальды деп аталады.

m_v немесе m_виз визуальды жұлдыздық шама сәйкес келеді. Фотографиялық тусірілім арқылы анықталатын фотограф жарқырау m_pg немесе m_фот фотографтық жұлдыздық шама деп аталады.

Ақ жұлдыздың тең бірдей m_pg=m_v

Жұлдыздың түсіне тәуелді жұлдыздық шамалар фотографиялық визуальды айырымы c=m_pg – m_v-айырымы өзгерісі, түс көрсеткіші деп аталады. Фотографиялық бақылаудың өзгешелігі бар визуальдымен салыстырғанда. Бірден фототүсірілім бірнеше жұлдыздың жұлдыздық шамасын анықтауға болады. Практикада фотографиялық әдіс, жұлдыздық шама фотовизуальды анықтау қолданады. m_pv немесе m_p U,B,V U-Y жұлдыздық шама, B –көк V–сары. Көк шамалар-фотографиялыққа жақын, сары-визуальдыға, сәйкесінше екі түс көрсеткішін анықталады U-B мен B-V, ақ жұлдыз үшін тең.

Жұлдыз түсі, фотосфера сәуле шығару қабатының температурасына тәуелді. Түс көрсеткішін біле отырып тус температурасын анықтауға болады. B-V түс көрсеткіші температурасымен келесі формуламен байланысты.

T= 7920/ (B-V)+0.72 (3)

Теориялық есептеулерде (*) m_b немесе m_бол болометриялық жұлдыздық шамалар қолданады. (Жұлдыздың шығаратын толық энергиясын сипаттайтын).