Hvězdy spektrálního typu F mají povrchové teploty mezi 6000 a 7400 K a jsou žlutobílé barvy. Spektra těchto hvězd obsahují silné čáry různých kovů, včetně vápníku, které se stávají silnějšími směrem k pozdním podtřídám, stejně jako vodíkové čáry, které slábnou směrem k pozdním podtřídám. Z fyzikálního hlediska je třída F značně heterogenní a zahrnuje různé hvězdy populace I a populace II .
Spektrální typ F zahrnuje hvězdy s teplotami 6000–7400 K. Barva hvězd této třídy je žlutobílá, barevné indexy B−V jsou asi 0,4 m [1] [2] [3] .
Spektra těchto hvězd ukazují linie ionizovaných a neutrálních kovů, jako je Ca II, Fe I , Fe II, Cr II, Ti II [comm. 1] , stejně jako vodíkové čáry [4] [5] [6] . V pozdějších podtřídách [comm. 2] lze také pozorovat linie molekul, například CH [7] .
U pozdějších podtříd se absorpční spektrum kovů, zejména vápníku, stává silnějším, zatímco čáry vodíku se stávají slabší. Podtřídu lze odhadnout z linie Fraunhofer K iontu Ca II, i když ve třídách pozdějších než F3 se s klesající teplotou nevýznamně zvyšuje a neumožňuje přesně určit podtřídu. Nejčastěji se teplota a podtřída hvězdy odhadují z intenzity vodíkových čar, protože intenzita těchto čar nezávisí ani na chemickém složení hvězdy, ani na její třídě svítivosti. Navíc v pozdních podtřídách lze použít poměr intenzit kovových a vodíkových čar: například Fe l λ4046 [comm. 3] na Balmerovu linii Hδ nebo Cal λ4226 na Hγ. Dalším použitým kritériem je intenzita linií molekuly CH, které se objevují v podtřídách F3–F4 a zvyšují se směrem k pozdějším [8] .
Absolutní hvězdná magnituda hvězd hlavní posloupnosti třídy F5 je 3,4 m , pro obry stejné třídy - 0,7 m , pro veleobry - jasnější než -4,4 m (viz níže ) [9] .
Metody spektroskopie umožňují odlišit třídy svítivosti od čar různých kovů. Například různé čáry Fe II a Ti II jsou silnější v jasnějších třídách svítivosti, ale v podtřídě F8 a pozdějších tyto čáry téměř mizí. Čáry Sr II jsou naopak v podtřídě F2 a dřívějších prakticky neviditelné, umožňují však rozlišit třídy svítivosti pozdních podtříd F [10] .
V ultrafialové oblasti spektra se třídy svítivosti liší nejen intenzitou čar některých kovů, ale také rozložením energie ve spektru jako celku, například vlnovou délkou, při které se tok projevuje být nula. V infračervené oblasti se vodíkové čáry Paschenovy řady a některé kyslíkové čáry zvyšují se zvyšující se svítivostí, ale v pozdějších podtřídách se tyto efekty ukazují jako méně výrazné a patrné světelné efekty zůstávají hlavně u Ca II čar [11] .
Mezi hvězdami třídy F jsou chemicky zvláštní hvězdy , ale je jich mnohem méně než například ve třídě A a v podtřídách pozdějších než F5 prakticky žádné takové nejsou. Je to dáno tím, že při teplotách hvězd třídy F se vnější vrstvy již stávají konvektivními , takže povrchové anomálie v chemickém složení se přerozdělují po celé atmosféře a přestávají být patrné [7] .
Příklady tříd chemicky zvláštních hvězd třídy F jsou hvězdy typu Rho Korma a hvězdy typu Delta Delfini , což jsou ve skutečnosti hvězdy Am pozdních podtříd – řady mnoha kovů, ale ne vápníku, jsou ve svých spektrech anomálně silné [12]. . Podobně Fp-hvězdy jsou rozšířením Ap-hvězd do třídy F [13] .
Spektrální typ F je z hlediska fyzikálních parametrů hvězd značně heterogenní. Například hvězdy hlavní posloupnosti třídy F mají hmotnosti 1,2–1,6 M ⊙ , svítivost v rozmezí přibližně 2–6 L ⊙ a žijí přibližně několik miliard let [14] . Takové hvězdy mohou patřit jak k populaci I , tak ke starší a na kovy chudé populaci II : v bodě obratu hlavní sekvence pro populace tlustého disku a galaktického halo se hvězdy dřívějších tříd nenacházejí [7] . V prvním případě to mohou být proměnné Delta Shield [15] , ve druhém to mohou být proměnné SX Phoenix [16] . Hvězdy hlavní posloupnosti pozdních F podtříd jsou obvykle zahrnuty do SETI hledání mimozemských civilizací [13] .
Obři a supergianti třídy F mohou také odkazovat na obě hvězdné populace. Takže například některé hvězdy horizontální větve , zejména některé proměnné typu RR Lyrae , jsou obří hvězdy třídy F související s populací II [17] .
Většina supergiantů třídy F jsou mladé, masivní hvězdy populace I, které se vyvinuly , ale existují supergianti populace II, jak naznačuje jejich velká galaktická šířka a nedostatek těžkých prvků. Některé z nich jsou například hvězdy s nízkou hmotností, které opustily asymptotickou obří větev . Supergianti třídy F mohou také vykazovat variabilitu jako cefeidy [18] [19] .
Hvězdy třídy F tvoří 2,9 % z celkového počtu hvězd v Mléčné dráze [20] , ale vzhledem k jejich relativně vysoké jasnosti je jejich podíl mezi pozorovanými hvězdami větší. Například v katalogu Henryho Drapera , který zahrnuje hvězdy se zdánlivou velikostí až 8,5 m , asi 19 % hvězd patří do třídy F [21] [22] .
| Spektrální třída | Absolutní velikost , m | Teplota, K | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| PROTI | III | já | PROTI | III | já | |
| F0 | 2.6 | 0,6 | −4,7…−8,5 | 7250 | 7350 | 7200 |
| F1 | 2.8 | 0,6 | −4,7…−8,5 | 7120 | 7200 | 7050 |
| F2 | 3.0 | 0,6 | −4,6…−8,4 | 7000 | 7050 | 6960 |
| F3 | 3.1 | 0,6 | −4,6…−8,3 | 6750 | 6840 | 6770 |
| F4 | 3.3 | 0,7 | −4,6…−8,3 | |||
| F5 | 3.4 | 0,7 | −4,4…−8,2 | 6550 | 6630 | 6570 |
| F6 | 3.7 | 0,7 | −4,4…−8,1 | |||
| F7 | 3.8 | 0,6 | −4,4…−8,1 | 6250 | 6330 | 6280 |
| F8 | 4,0 | 0,6 | −4,3…−8,0 | 6170 | 6220 | 6180 |
| F9 | 4.2 | 0,6 | −4,2…−8,0 | 6010 | 6020 | 5980 |
Příkladem hvězdy hlavní posloupnosti třídy F je Procyon (F5IV-V) [23] , obr je Ypsilon Pegasus (F8III) [24] , mezi supergianty třídy F patří Arneb (F0Ia) [25] a Wesen (F8Ia) [26 ] .
Ze všech hvězd třídy F je Procyon nejblíže Zemi , 3,5 parseku (11,4 světelných let ). Je to také nejjasnější hvězda třídy F se zdánlivou velikostí 0,38 m . Jasnější Canopus má spektrální typ A9, i když je někdy mylně klasifikován jako F0 [21] [27] [28] .
| Spektrální třída | Třída svítivosti | ||
|---|---|---|---|
| PROTI | III | já | |
| F0 | HD23585 | Zeta Leo | Arneb |
| F2 | 78 Velký medvěd | kavárna | Nu Orla |
| F3 | HR 1279 | ||
| F5 | HD 27524 | 60 Ursa Major | Mirfak |
| F6 | Pi³ Orion | HR 6577 | |
| F8 | HD 27808 | H.R. 8905 | Wesen |
| F9 | H.R.506 | ||
| Spektrální klasifikace hvězd | |
|---|---|
| Hlavní spektrální typy | |
| Další spektrální typy | |
| Třídy svítivosti | |