Phân loại quang phổ Morgan-Keenan Phân_loại_sao

Phân loại sao này là phổ biến nhất hiện nay. Các lớp sao thông thường được phân loại theo trật tự từ nóng nhất đến lạnh nhất:

LoạiNhiệt độMàu sắc quy ướcMàu sắc biểu kiến[1]Khối lượng
(M)
Bán kính
(R)
Độ sáng
(L))
Vạch Hydro

(trong quang phổ)

% trong tất cả các

sao nhóm chính[2]

O≥ 30,000 KXanh da trờiXanh da trời≥ 16 M☉≥ 6.6 R☉≥ 30,000 L☉Yếu~0.00003%
B10,000–30,000 Kxanh da trời đến xanh da trời nhạtxanh da trời nhạt2.1–16 M☉1.8–6.6 R☉25–30,000 L☉Trung bình0.13%
A7,500–10,000 Ktrắngtrắng đến xanh da trời nhạt1.4–2.1 M☉1.4–1.8 R☉5–25 L☉Mạnh0.6%
F6,000–7,500 Khơi vàng trắngtrắng1.04–1.4 M☉1.15–1.4 R☉1.5–5 L☉Trung bình3%
G5,200–6,000 Kvànghơi vàng trắng0.8–1.04 M☉0.96–1.15 R☉0.6–1.5 L☉Yếu7.6%
K3,700–5,200 Kcamvàng cam0.45–0.8 M☉0.7–0.96 R☉0.08–0.6 L☉Rất yếu12.1%
M≤ 3,700 Kđỏcam đỏ≤ 0.45 M☉≤ 0.7 R☉≤ 0.08 L☉Rất yếu76.45%

Một câu tiếng Anh phổ biến để ghi nhớ trật tự này là: "Oh Be A Fine Girl, Kiss Me" (có nhiều phương án khác nhau để đọc danh sách phân loại sao tương tự như vậy). Sơ đồ này được phát triển trong những năm 1900 bởi Annie J. CannonĐài thiên văn đại học Harvard (Harvard College Observatory). Biểu đồ Hertzsprung-Russell liên kết phân loại sao với cấp sao tuyệt đối, độ trưngnhiệt độ bề mặt. Cũng cần phải lưu ý rằng các miêu tả về màu sắc các sao là truyền thống trong thiên văn, thực tế chúng miêu tả ánh sáng sau khi đã bị tán xạ trong bầu khí quyển Trái Đất. Ví dụ: Mặt Trời trên thực tế không phải là một sao có màu vàng mà có nhiệt độ màu sắc của vật đen khoảng 5.780 K; đó là màu trắng không có dấu vết của màu vàng, một màu đôi khi được sử dụng như là định nghĩa của màu trắng tiêu chuẩn.

Lý do phân bổ cọc cạch của các chữ cái có nguyên nhân lịch sử. Khi người ta lần đầu tiên lấy quang phổ của các sao, họ nhận thấy các sao có các vạch quang phổ hiđrô có độ đậm rất khác nhau, vì thế họ phân loại sao trên cơ sở độ đậm của các vạch thuộc chuỗi balmơ của hiđrô từ A (mạnh nhất) đến Q (yếu nhất). Các vạch khác của các chất trung hòa hay ion hóa sau đó cũng được xét đến (các vạch H và K của canxi, vạch D của natri v.v). Sau đó người ta nhận thấy một số phân loại trên thực tế là đúp và các phân loại đó đã bị loại ra. Muộn hơn nữa, người ta nhận ra rằng độ đậm các vạch của hiđrô có liên hệ với nhiệt độ bề mặt của các sao. Công việc nền tảng này được hoàn thành bởi "các cô gái" của Đài thiên văn đại học Harvard, chủ yếu là Cannon và Antonia Maury, dựa trên các công trình của Williamina Fleming. Các phân loại này sau đó được phân loại nhỏ hơn theo các số Ả Rập (0-9). A0 có nghĩa là sao "nóng" nhất trong lớp A và A9 là sao "lạnh" nhất trong lớp này. Mặt Trời của chúng ta được phân loại là G2.

Minh họa thứ tự phân loại sao M-K-G-F-A-B-O

Các dạng quang phổ

Lớp O

  • Các sao thuộc lớp O cực kỳ nóng và cực kỳ chói lọi, về màu sắc rất gần với màu xanh. Naos (en:Zeta Puppis, trong chòm sao Puppis) sáng gấp khoảng một triệu lần Mặt Trời. Các sao này có các vạch quang phổ hêli ion hóa và trung hòa rõ nét và các vạch hiđrô yếu. Các sao lớp O phát ra phần lớn bức xạ trong dạng tia tử ngoại.

Các ví dụ lớp O:

Lớp B

  • Các sao lớp B rất chói lọi, Rigel (trong chòm sao Orion) là sao siêu khổng lồ xanh thuộc lớp B. Quang phổ của chúng có các vạch hêli trung hòa và các vạch hiđrô vừa phải. Vì các sao lớp O và B hoạt động rất mạnh nên tuổi thọ của chúng rất thấp. Chúng không rời xa khỏi khu vực chúng đã sinh ra vì không đủ thời gian. Do đó chúng có khuynh hướng liên kết với nhau trong cái gọi là các liên kết OB1, một loại liên kết có liên quan với các đám mây phân tử khổng lồ. Liên kết Orion OB1 là nguyên một nhánh xoắn ốc thuộc về thiên hà của chúng ta (các sao sáng hơn sẽ làm cho nhánh xoắn ốc sáng hơn, nhưng thực ra không có nhiều sao ở đó) và chứa toàn bộ chòm sao Orion.
  • Siêu sao khổng lồ xanh lớp B, Rigel

Lớp A

  • Các sao lớp A thì phổ biến hơn trong số các sao có thể quan sát bằng mắt thường. Deneb trong chòm sao Cygnus là một sao có sức hoạt động ghê gớm, trong khi Sirius cũng là sao lớp A, nhưng không hoạt động mạnh như thế. Các sao lớp A có màu trắng. Rất nhiều sao lùn trắng cũng thuộc lớp A. Chúng có các vạch quang phổ hiđrô đậm và của các ion kim loại.
  • Sao trắng Sirius A và sao lùn trắng Sirius B phía dưới, bên trái
  • Sao trắng Deneb to gấp 2-300 lần Mặt Trời của chúng ta
  • Sao Vega và Mặt Trời của chúng ta

Lớp F

  • Các sao lớp F cũng là những sao hoạt động mạnh nhưng chúng có xu hướng là những sao trong chuỗi chính, chẳng hạn như Fomalhaut trong chòm sao Piscis Austrinus. Quang phổ của chúng được đặc trưng bởi các vạch hiđrô yếu và của ion kim loại, màu của chúng là trắng pha màu vàng nhẹ.
  • Canopus
  • Procyon A/B

Lớp G

  • Các sao lớp G có lẽ được biết đến nhiều nhất do Mặt Trời của chúng ta thuộc lớp này. Chúng có quang phổ hiđrô yếu hơn lớp F nhưng cùng với các quang phổ ion kim loại, chúng còn có các quang phổ của kim loại trung hòa. Các sao siêu khổng lồ thông thường là thuộc lớp O hay B (xanh) hay K hoặc M (đỏ) (do chúng là như vậy nên chúng khó có khả năng thuộc về lớp G bởi vì đây là những khu vực không ổn định cho các sao siêu khổng lồ tồn tại).
  • Mặt Trời, Alpha Centauri A và Alpha Centauri B
  • Mặt Trời
  • Mặt Trời và Tau Ceti

Lớp K

  • Các sao lớp K là các sao màu da cam, có nhiệt độ thấp hơn Mặt Trời một chút. Một số sao lớp K là sao khổng lồ và siêu khổng lồ, chẳng hạn như Arcturus trong khi một số khác như Alpha Centauri B là sao thuộc chuỗi chính. Chúng có vạch quang phổ hiđrô cực yếu (nếu như có), và chủ yếu là của các kim loại trung hòa.
  • Sao Epsilon Eridani (trái) và Mặt Trời (phải)
  • Sao khổng lồ Aldebaran và Mặt Trời

Lớp M

  • Lớp M là phổ biến nhất nếu tính theo số lượng sao. Mọi sao lùn đỏ nằm ở đây và chúng có rất nhiều; hơn 90% sao là các sao lùn đỏ, chẳng hạn như Proxima Centauri. Một số sao khổng lồ và siêu khổng lồ như AntaresBetelgeuse, hay các sao đổi màu Mira thuộc về lớp này. Quang phổ của sao lớp M thuộc về các phân tử và kim loại trung hòa nhưng thông thường không có hiđrô. Titan ôxít có thể rất nhiều trong các sao lớp M. Sự mờ của màu đỏ làm người ta nhầm lẫn là ngôi sao ở một khoảng cách xa hơn thật sự. Khi có một vật thể có độ nóng tương tự như các sao này, chẳng hạn như đèn halogen (3.000 K) được đặt cách chúng ta vài kilômét, nó cũng sẽ xuất hiện đối với chúng ta như một nguồn sáng đỏ tương tự như các sao này.