A csillagászatban a csillagok osztályozása a csillagok hőmérséklet szerinti csoportosítása. A csillagok hőmérséklete a spektrumuk, azaz a csillag által kibocsátott fény hullámhossz-összetételének vizsgálatával mérhető.

A csillagokat színük és spektrumuk alapján színtípusokba vagy spektrális osztályokba sorolják. Általában a csillag hőmérséklete határozza meg a színét, a vörösektől a kék-fehérekig. A fő spektrális típusokat betűkkel jelölik: M, K, G, F, A, B, O. Az M csillagok a leghidegebbek, az O csillagok pedig a legforróbbak. A teljes rendszerben vannak ritkább vagy különleges típusok is, például W (Wolf–Rayet), R, N és S (szén- és S-típusú csillagok).

A Földhöz legközelebbi csillag, a Nap G osztályú csillag (pontosabban G2V), ami azt jelenti, hogy közepesen meleg, sárgás fő- sorozati csillag.

Mi határozza meg a spektráltípust?

A spektráltípust elsősorban a csillag felszíni effektív hőmérséklete határozza meg. A spektrum vonalai (abszorpciós és emissziós vonalak) azt mutatják, mely elemek és ionizációs állapotok fordulnak elő a csillag légkörében, és ezek jelenléte erősen hőmérsékletfüggő. Emellett befolyásolja a csillag kémiai összetétele, felületi gravitációja és forgása is.

A–O típusok rövid ismertetése (M → O)

  • M — Legkisebb felszíni hőmérsékletű csillagok (kb. 2400–3700 K). Színük vöröses; spektrumukban erősek a molekuláris sávok (például TiO). Példák: vörös óriások (Betelgeuse: M2Iab) és sok törpe (Proxima Centauri: M5–M6).
  • K — Hidegebb, narancssárgás csillagok (~3700–5200 K). Spektrumukban fémvonalak és molekuláris jelek is megjelennek; gyakoriak a szubóriások és fő- sorozati csillagok.
  • G — Közepes hőmérsékletű, sárgás csillagok (~5200–6000 K). Jellemzőek a fémvonalak (vas, magnézium), a Nap például G2V osztályú.
  • F — Melegebb, fehéres csillagok (~6000–7500 K). Ionizált fémvonalak (pl. Fe II) és gyengébb hidrogénvonalak látszanak.
  • A — Világos fehér csillagok (~7500–10000 K). Erősek a Hidrogén Balmer-vonalak; példák: Sirius (A1V), Vega (A0V).
  • B — Kék-fehér, forró csillagok (~10000–30000 K). Jellemzőek a He I vonalak és bizonyos ionizált fémvonalak.
  • O — Legforróbb, kék csillagok (>30000 K, gyakran 30 000–50 000+ K). Erősek a He II és ionizált fémvonalak; nagyon fényesek, rövid élettartamúak, és gyakran erőteljes csillagszéllel rendelkeznek.

Altípusok és további jelölések

A fenti betűkön belül a csillagokat további számozással (0–9) finomítják: a 0 jelzi az adott betűosztály legmelegebb tagjait, a 9 pedig a hidegebb végét. Például a G2 a G-tartomány egyik középső altípusa.

Emellett a Morgan–Keenan (MK) rendszer luminositási osztályokat is használ római számokkal: I (szuperóriás), II (fényes óriás), III (óriás), IV (alóriás), V (fősorozat / törpe). Így a Nap G2V: G-típusú, 2-es altípusú, fősorozati csillag.

Spektrális vonalak és fizikai okok

A spektrumban megfigyelhető abszorpciós vagy emissziós vonalak az adott elem vagy molekula elektronátmeneteit jelzik. Példák:

  • A erős Balmer-hidrogénvonalak az A-típusokra jellemzők.
  • A He I és He II vonalak a nagyon forró B és O típusoknál jelennek meg.
  • A TiO molekulasávok erősek a hideg M csillagoknál.
  • Az erősebb fémvonalak (pl. Fe, Ca) G és K típusoknál hangsúlyosak.

Különleges spektrális típusok

  • W — Wolf–Rayet csillagok: erős széles emissziós vonalakkal, nagy tömegvesztéssel és forró, ionizált légkörrel rendelkeznek.
  • R és N — régebbi rendszerek szerint széncsillagok különböző altípusai (ma gyakran C-típusként jelölik őket).
  • S — S-típusú csillagok: molekuláris spektrumukban különleges s-process elemek (pl. ZrO) jelennek meg, átmenetet képeznek az M és C típusok között.

Összefoglalás

A spektrális osztályozás (M–O és további típusok) a csillagok fizikai tulajdonságainak, elsősorban a felszíni hőmérsékletnek és kémiai jellegzetességeinek rendszerezésére szolgál. A betűk és számozások segítenek finom kategóriákat megadni, a luminositási osztály pedig a csillag fényességi és felületi gravitációs viszonyaira utal. Ezek az osztályok együtt lehetővé teszik a csillagok fejlődési állapotának és fizikai jellemzőinek összehasonlítását.