Einfžhrung i n die Astrophysik Teil 1

4.4. DIE STERNE: LEUCHTKRAFT UND TEMPERATUR 263
Aus der Kenntnis der Gesamtleuchtkraft bzw. aus dem Verlauf des Kontinuumsspektrums kann man
bereits Schlüsse über die Temperatur eines Sterns ziehen. Im thermodynamischen Gleichgewicht stimmen
kinetische Temperatur, Tkin, und Strahlungstemperatur überein. Die Strahlung eines schwarzen
Körpers ist durch die Angabe einer einzigen Größe, der Temperatur T , bereits vollständig bestimmt.
Erst das Studium der Abweichungen (Spektralanalyse) von dieser Strahlung liefert die Grundlage der
Sternklassifikation.
Wir definieren dazu noch folgende Temperaturen:
1. die effektive Temperatur, Teff,
Teff =
�
4 L
4πR2σ als diejenige Temperatur, die der Stern haben müßte, um als schwarzer Körper (mit Radius R)
die bolometrische Leuchtkraft L zu ergeben.
2. die Farb Temperatur, Tcol,
λmaxTcol = 0.29 cm K
durch das Maximum der Strahlung bzgl. der Wellenlänge λ aus dem Wienschen Gesetz für
Schwarzkörperstrahlung. Da kein Körper im thermodynamischen Gleichgewicht stärker strahlt
als der schwarze, ist stets Teff < Tcol.
Die erste Definition setzt voraus, daß der Radius des Sterns bekannt ist, die zweite, daß es sich um
Schwarzkörperstrahlung handelt. Beides gilt für Sterne nur näherungsweise.
4.4.2 Die Harvard-Klassifikation der Sterne
Überblick
Rein empirische Grundlage der Klassifikation sind die Linien der Sternatmosphären. Die verschiedenen
Sterntypen werden mit grossen Buchstaben des Alfabets bezeichnet, die Hauptsequenz mit: O,
B, A, F, G, K, M. Bei K verzweigen die Klassen in C (Carbon-stars, welche nochmals in R und N
unterteilt werden) und S.
Merksatz: Oh be a fine girl kiss me right now - smak.
Die verschiedenen Klassen werden durch Zahlen von 0 bis 9 nochmals unterteilt.
• ANMERKUNG (BESONDERE MERKMALE MASSEARMER STERNE)
Die kühlen Sterne zeigen bereits Moleküle in ihren Spektren:
M-Sterne: haben TiO und H2O (Banden bei λ = 1.4µ 1.9µ und 2.7µ).
S-Sterne: ZrO und LaO.
R-Sterne: CN und CO (kein TiO).
N-Sterne: wie R, zusätzlich C2.
Unsere Kenntnis sehr leuchtarmer Sterne ist durch das HST auf eine neue Grundlage gestellt worden.
Um diese adäquat zu beschreiben wurde am leuchtschwachen Ende die Sternklassifizierung geändert
in
O, B, A, F, G, K, M, L, T
Merksatz: Oh be a fine girl kiss my lips - top.
Für die Bestimmung der wahren Leuchtkräfte muß der Einfluß der Erdatmosphäre berücksichtigt werden.
Strahlung zwischen 3000 ˚A und 1 µ (10000 ˚A) kann die Erdatmosphäre ungeschwächt passieren.