Dacă o stea este mai strălucitoare, nu înseamnă că e mai aproape de noi

Dacă ne limităm recensământul la cartierul local, vom rata multe dintre cele mai interesante tipuri de vedete. Până la urmă, cartierul în care locuiești nu conține toate tipurile de oameni – distinși după vârstă, educație, venit, rasă etc. – care trăiesc în toată țara. De exemplu, câțiva oameni trăiesc până la 100 de ani, dar este posibil să nu existe un astfel de individ la câțiva kilometri de locul în care locuiți. Pentru a eșantiona întreaga gamă a populației umane, ar trebui să vă extindeți recensământul pe o zonă mult mai mare. În mod similar, unele tipuri de stele pur și simplu nu se găsesc în apropiere.

Un indiciu că ne lipsește ceva din recensământul nostru stelar vine din faptul că doar șase dintre cele 20 de stele care apar cele mai strălucitoare pe cerul nostru – Sirius, Vega, Altair, Alpha Centauri, Fomalhaut și Procyon – se găsesc la 26 de ani lumină de Soare (Figura 18.3). De ce ne lipsesc cele mai multe dintre cele mai strălucitoare stele atunci când facem recensământul cartierului local?

Figura 18.3 Cele mai apropiate stele. (a) Această imagine, realizată cu un telescop cu unghi larg la Observatorul European de Sud din Chile, arată sistemul de trei stele care este cel mai apropiat vecin al nostru. (b) Două stele strălucitoare care sunt aproape una de alta (Alpha Centauri A și B) își îmbină lumina. (c) Indicată cu o săgeată (din moment ce nu ați observa altfel) este steaua mult mai slabă Proxima Centauri, care este de tip spectral M. (Credit: modificarea lucrării lui ESO)

Răspunsul, destul de interesant, este că stelele care par cele mai strălucitoare nu sunt cele mai apropiate de noi. Cele mai strălucitoare stele arată așa, deoarece emit o cantitate foarte mare de energie – atât de mult, de fapt, încât nu trebuie să fie în apropiere pentru a fi strălucitoare. Puteți confirma acest lucru uitându-vă la Anexa J, care oferă distanțele pentru cele 20 de stele care par cele mai strălucitoare de pe Pământ. Cea mai îndepărtată dintre aceste stele se află la mai mult de 1000 de ani lumină de noi. De fapt, se dovedește că majoritatea stelelor vizibile fără telescop sunt la sute de ani lumină distanță și de multe ori mai luminoase decât Soarele. Dintre cele 9000 de stele vizibile cu ochiul liber, doar aproximativ 50 sunt intrinsec mai slabe decât Soarele. Rețineți, de asemenea, că mai multe dintre stele din Anexa J sunt de tip spectral B, un tip care lipsește complet din Tabelul 18.1.

Cele mai luminoase dintre stele luminoase enumerate în Anexa J emit de peste 50.000 de ori mai multă energie decât Soarele. Aceste stele extrem de luminoase lipsesc din vecinătatea solară deoarece sunt foarte rare. Se întâmplă că niciunul dintre ele nu se află în volumul mic de spațiu care înconjoară imediat Soarele, și doar acest volum mic a fost cercetat pentru a obține datele prezentate în Tabelul 18.1.

De exemplu, să luăm în considerare cele mai luminoase stele – acelea de 100 de ori sau de mai multe ori mai luminoase decât Soarele. Deși astfel de stele sunt rare, ele sunt vizibile cu ochiul liber, chiar și atunci când se află la sute până la mii de ani lumină distanță. O stea cu o luminozitate de 10.000 de ori mai mare decât cea a Soarelui poate fi văzută fără telescop la o distanță de 5000 de ani lumină. Volumul spațiului inclus pe o distanță de 5000 de ani-lumină este însă enorm; așa că, deși stelele foarte luminoase sunt intrinsec rare, multe dintre ele sunt ușor vizibile cu ochiul nostru liber.

Contrastul dintre aceste două mostre de stele, cele care ne sunt apropiate și cele care pot fi văzute cu ochiul liber, este un exemplu de efect de selecție. Când o populație de obiecte (stele în acest exemplu) include o mare varietate de tipuri diferite, trebuie să fim atenți la concluziile pe care le tragem dintr-o examinare a unui anumit subgrup. Cu siguranță ne-am păcăli dacă am presupune că stelele vizibile cu ochiul liber sunt caracteristice populației stelare generale; acest subgrup este puternic ponderat pentru cele mai luminoase stele. Este nevoie de mult mai mult efort pentru a asambla un set complet de date pentru cele mai apropiate stele, deoarece majoritatea sunt atât de slabe încât pot fi observate doar cu un telescop. Cu toate acestea, doar făcând acest lucru astronomii sunt capabili să cunoască proprietățile marii majorități a stelelor, care sunt de fapt mult mai mici și mai slabe decât propriul nostru Soare. În secțiunea următoare, ne vom uita la modul în care măsurăm unele dintre aceste proprietăți.