恒星の特性を理解する
* 色と温度: 星の色は、表面温度の直接的な指標です。赤い星は白い星よりも涼しいです。
* 光度: 光度とは、星が毎秒放出するエネルギーの総量です。
* サイズ: 星のサイズ(半径)は、その光度に重要な役割を果たします。より大きな星はより多くの表面積を持っているため、より多くのエネルギーを放射します。
色、温度、光度の関係
* wienの法則: この法律では、ブラックボディ(星のような)から放射される放射線のピーク波長は、その温度に反比例していると述べています。より熱い星(白)は、より短い波長(青/白)でより多くのエネルギーを放出しますが、クーラースター(赤)はより長い波長(赤/赤外線)でより多く放出します。
* Stefan-Boltzmann Law: この法律では、ブラックボディの単位面積あたりの総エネルギーは、その温度の4番目の出力に比例していると述べています。これは、より熱い星が涼しい星よりも単位面積あたりのエネルギーを大幅に発することを意味します。
なぜ赤い星が大きくなければならないのか
白い星と同じエネルギーを放射するには、赤い星が大幅に大きくなければなりません。その理由は次のとおりです。
1。低温: 赤い星は、白い星よりも表面温度が低いです。これは、単位面積あたりのエネルギーが少ないことを意味します。
2。サイズによる補償: 単位面積あたりのエネルギー出力の低下を補うために、赤い星は白い星と同じ総エネルギーを放射するためにはるかに大きな表面積を必要とします。
結論
2つの星が同じエネルギーを放射するためには、冷たい赤い星がより熱い白い星よりも大きな半径を持たなければなりません。このサイズの違いは、表面温度が低いにもかかわらず、赤い星が白い星の光度と一致するのに十分なエネルギーを発するのに役立ちます。