4. 항성분류

등급

(1)
\begin{align} m_1 - m_2 = 2.5 \log \left( {F_2 \over F_1} \right) \end{align}
  • 등급은 선속에 의존적이고, 그러므로 거리에 의존적이다.
  • 거리 10 파섹에서의 등급을 절대등급으로 정의한다.
(2)
\begin{align} m - M = 5 \log \left( {d \over 10} \right) \end{align}
  • $m$은 실시등급, $M$은 절대등급
  • $m-M$ 을 거리지수(distance modulus)라고 한다.
  • 복사등급(bolometric magnitude)은 전체 진동수 대역에 대해 적분한 총 선속으로 정의된다.
(3)
\begin{align} M_\mathrm{bol, star} - M_\mathrm{bol, \odot} = -2.5 \log {L_\mathrm{star} \over L_\odot} \end{align}

항성의 분광분류

  • 하버드 분류법(Harvard system)
    • 온도가 높은 순서대로 O-B-A-F-G-K-M-L-T.
    • 애니 점프 캐넌이 개발.
    • OBA성을 "초기형(early type)", 나머지를 "만기형(late type)" 항성이라고 한다. 이것은 항성의 표면온도가 진화 단계를 반영한다고 생각하던 시절의 유산이다.
  • 여키스 분류법(Yerkes System)
    • 0, I, II, III, IV, V, VI, VII, …
    • 광도와 분광에 따른 분류.

색등급도 aka 헤르츠스프룽-러셀 도표(HR도)

HR.png
hr.gif

색등급도에서 도출되는 항성 반경과 광도, 온도의 관계:

(4)
\begin{align} R= \sqrt{L \over {4 \pi \sigma {T_s}^4}} \end{align}

흡수선과 방출선

310px-Bohr-atom-PAR.svg.png

흡수선과 방출선:

  • 흡수선: 전자가 에너지(빛)를 흡수, 준위가 높아짐
  • 방출선: 전자가 준위가 다시 낮아지며 에너지(빛)를 방출

어떤 종류의 선이 강하게 보이는지는 표면온도에 따라 다르다. 온도에 따라 전리상태가 다르기 때문

수소의 방출선 계열들:

  • 라이먼 계열(Lyman lines): n'= 1
    • 라이먼 α: n=1 ↔ n=2 (1215.7 Å)
    • 라이먼 β: n=1 ↔ n=3 (1025.7 Å)
    • 라이먼 γ: n=1 ↔ n=4 (972.5 Å)
    • 라이먼 δ: n=1 ↔ n=5 (94.97 Å)
    • 라이먼 ε: n=1 ↔ n=6 (93.78 Å)
  • 발머 계열(Balmer lines): n'= 2
    • 발머 α(H α): n=2 ↔ n=3 (6563 Å)
    • 발머 β(H β): n=2 ↔ n=4 (4861 Å)
    • 발머 γ(H γ): n=2 ↔ n=5 (4340 Å)
    • 발머 δ(H δ): n=2 ↔ n=6 (4102 Å)
  • 파셴 계열(Pashen lines): n'= 3
    • 파셴 α: n=3 ↔ n=4 (18750 Å)
    • 파셴 β: n=3 ↔ n=5 (12820 Å)
    • 파셴 γ: n=3 ↔ n=6 (10940 Å)
  • 브래킷 계열(Brackett lines): n'= 4
    • 브래킷 α: n=4 ↔ n=5 (40510 Å)
    • 브래킷 β: n=4 ↔ n=6 (26250 Å)

태양의 주 성분이 수소임이 분광으로써 밝혀진 것은 1925년 (세실리아 페인)

분광선