Статья : Пульсации звёзд 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Статья >> Математика


Пульсации звёзд




Пульсации звёзд

Ю.А. ФАДЕЕВ, доктор физико-математических наук Институт астрономии РАН

Подобно многим физическим объектам звезды способны совершать колебания около состояния равновесия. В простейшем случае это сферически-симметричные пульсации, когда все элементы вещества, находящиеся на одном расстоянии от центра звезды, смещаются вдоль радиуса синхронно. Такие движения называют радиальными пульсациями.

К радиально пульсирующим звездам относятся переменные типа дельта Цефея (классические цефеиды), RR Лиры, W Девы, RV Тельца и о Кита (мириды). Главная особенность строения этих звезд - более 90% их массы сосредоточено в компактном ядре, радиус которого не превосходит одной десятой радиуса звезды. В зависимости от типа радиапьно пульсирующей переменной поверхностные слои смещаются в ходе пульсационного цикла на расстояние, составляющее от одной десятой (переменные типа дельта Цефея) до половины (переменные типа W Девы и RV Тельца) радиуса звезды. Таким образом, при радиальных пульсациях движениями охвачена значительная часть объема звезды, однако масса пульсирующих слоев по сравнению с массой звезды невелика. Скорость движения вещества вблизи поверхности составляет несколько десятков километров в секунду. Во внешних слоях мирид и переменных типа RV Тельца ускорение силы тяжести столь незначительно, что при такой скорости часть газа безвозвратно выбрасывается в окружающее пространство. Истечение вещества из атмосфер пульсирующих звезд обнаруживается наблюдениями в инфракрасном диапазоне спектра по присутствию мельчайших пылевых частиц, конденсирующихся в истекающем от звезды газе.

В звездах возможны и более сложные, нерадиальные колебания. Как и при радиальных пульсациях, вещество при этом смещается вдоль радиуса, однако фаза смещения зависит также и от координат точки на поверхности движущегося слоя. В результате поверхностные слои не-радиально пульсирующей звезды разделяются на отдельные участки, в одних вещество движется от центра звезды, в других - в противоположном направлении. Наиболее известные представители нерадиапьно пульсирующих звезд - переменные типа дельта Щита и бета Цефея. В отличие от радиально пульсирующих звезд, переменность блеска которых обусловлена одновременными циклическими изменениями радиуса и температуры всей поверхности звезды, при нерадиальных пульсациях изменения потока излучения связаны с вариациями температуры отдельных участков поверхности звезды. Поэтому суммарная амплитуда изменения блеска нерадиально пульсирующей звезды не велика и как правило не превосходит сотых долей звездной величины. Именно по этой причине подавляющее большинство неради-ально пульсирующих звезд было обнаружено лишь в последние годы благодаря значительному прогрессу в методах звездной фотометрии и спектроскопии.

ПУЛЬСИРУЮЩИЕ ЗВЕЗДЫ НА ДИАГРАММЕ ГЕРЦШПРУНГА-РЕССЕЛА

Положение звезды на диаграмме Герцшпрунга-Рессела в значительной степени определяет ее эволюционный статус, т.е. принадлежность к группе звезд одного возраста t и близких по значениям массы М, светимости L, поверхностной температуры Т и содержания химических элементов. В настоящее время поверхностная температура звезд уверенно измеряется методами спектрального анализа, в то время как светимость известна недостаточно вследствие неопределенности в расстояниях до звезд. Для пульсирующих переменных проблема местонахождения звезды на диаграмме Герцшпрунга-Рес-села существенно упрощается, поскольку можно использовать дополнительные сведения: период пульсаций, амплитуда и форма кривой блеска, характерное поведение отдельных спектральных линий в течение пульса-ционного цикла.

Первое, что бросается в глаза при рассмотрении пульсирующих звезд на диафамме Герцшпрунга-Рессела, - существование полосы, в пределах которой размещены наиболее известные и многочисленные группы пульсирующих переменных. В верхней части этой полосы расположены радиально пульсирующие гиганты...

Пульсирующие переменные звезды на диаграмме Герцшпрунга-Рессела. Зеленая полоса - главная последовательность, синяя и красная штриховые линии - границы полосы пульсационной неустойчивости, сплошные черные линии - эволюционные треки звезд с массой 2 Mo, 5 Mo и 12Mo, штрих-пунктирная линия - эволюционный трек звезды после сброса водородной оболочки на стадии красного гиганта. Стрелками указано направление движения вдоль трека. По горизонтальной оси отложен логарифм поверхностной температуры звезды Т, по вертикальной оси - логарифм светимости звезды L, выраженной в единицах светимости Солнца Lo.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://ziv.telescopes.ru

Похожие работы:

  • Что такое звёзды

    Реферат >> Астрономия
    ... звёзд. Быстрое движение звезды вокруг своей оси является, скорее всего, причиной пульсаций ... что характерно для пульсара. Излучение пульсаций. В нейтронной звезде нет источников ... энергии. У старых пульсаров период пульсаций более длительный. Кстати, не всегда ...
  • Затменно-переменные звёзды и возможности их наблюдений любителями астрономии

    Реферат >> Астрономия
    ... изменения на поверхности звезд при пульсациях, вспышках и т.п. 2). Вращение ... Теоретические сведения о затменно-переменных звёздах 2.1 История открытия и классификация ... к затменно-переменным звёздам. Это эллипсоидальные звёзды, которые вращаются вокруг ...
  • Дальше – только звёзды (о полёте "Вояджера-2")

    Реферат >> Авиация и космонавтика
    ... астрономии Реферат Тема: Дальше – только звёзды (о полёте "Вояджера-2") Подготовил: студент V курса ... /ч. Период вращения планеты, найденный по пульсации радиоизлучения, короче имевшихся оценок и составляет ...
  • Переменная звезда

    Реферат >> Математика
    ... . Причинами изменения блеска звёзд могут быть: радиадиальные и нерадиальные пульсации, хромосферная активность, периодические ... затмения звёзд в тесной двойной системе ...
  • Возникновение и развитие звезд

    Реферат >> Авиация и космонавтика
    ... снова происходит взрыв звезды. Такая пульсация звезды с превращением в чёрную дыру ... и после сжатия. Периоды пульсации у всех пульсирующих звёзд разные, у одних меньше ... у седьмых больше года. У звёзд с периодом пульсации больше года после взрыва вещество ...
  • Звезды и их изучение

    Реферат >> Математика
    Звезды и их изучение Общие сведения о звёздах и изучения звёзд Звёзды, самосветящиеся небесные тела, состоящие из ... ). Периодическая и полупериодическая переменность связана обычно с пульсациями звезд, а иногда с крупномасштабной конвекцией. Звездам ...
  • Билеты по астрономии за 11 класс

    Реферат >> Астрономия
    ... звёзды делятся на звёзды-карлики, средние звёзды, нормальные звёзды, звёзды гиганты и звёзды-сверхгиганты. Звёзды ... звезды Цефея. В процессе пульсации цефеиды изменяется и температура ... максиуме блеска. Между периодом пульсации и светимостью цефеид существует ...
  • Вечный круговорот материи во вселенной

    Реферат >> Математика
    ... В меньшей степени перетекание происходит в ядрах звёзд, и уж совсем медленно – в ... позволило, по теории адиабатических пульсаций газовых шаров, рассчитать температуру ... гравитации становится недостаточно для удержания звёзд, и галактика рассыпается. Сообщалось ...
  • Околополярные созвездия

    Реферат >> Астрономия
    ... ковша можно обнаружить ещё несколько звёзд, составляющих лапы и голову. ... доступных для наблюдения двойных звёзд. Звёзды Дубге Мерак Фегда Мегрец ... беспорядочные (или, лучше сказать, полуправильные) пульсации звезды, и какие-то непериодические извержения ...
  • Физика звезд

    Реферат >> Астрономия
    ... Солнца. Период пульсации цефеид измеряется днями. В процессе пульсации цефеиды как площадь ... и включающая в себя все планеты, звёзды, галактики, скопления, сверхскопления и ячейки. ... миллиардов световых лет. Планеты, звёзды, галактики поражают нас удивительным ...