Zvezdy: ih stroenie, zhizn' i smert'
predydushaya |
Glavnaya posledovatel'nost'
Glavnaya posledovatel'nost' (GP) - naibolee naselennaya oblast' na diagramme Gecshprunga - Ressela (GR). Osnovnaya massa zvezd na diagramme GR raspolozhena vdol' diagonali na polose, idushei ot pravogo nizhnego ugla diagrammy v levyi verhnii ugol. Eta polosa i nazyvaetsya glavnoi posledovatel'nost'yu.
Nizhnii pravyi ugol zanyat holodnymi zvezdami s maloi svetimost'yu i maloi massoi, nachinaya so zvezd poryadka 0.08 solnechnoi massy, a verhnii levyi ugol zanimayut goryachie zvezdy, imeyushie massu poryadka 60-100 solnechnyh mass i bol'shuyu svetimost' (vopros ob ustoichivosti zvezd s massami bol'she 60-120Msun ostaetsya otkrytym, hotya, po-vidimomu, v poslednee vremya imeyutsya nablyudeniya takih zvezd).
Faza evolyucii, sootvetstvuyushaya glavnoi posledovatel'nosti, svyazana s vydeleniem energii v processe prevrasheniya vodoroda v gelii, i tak kak vse zvezdy GP imeyut odin istochnik energii, to polozhenie zvezdy na diagramme GR opredelyaetsya ee massoi i v maloi stepeni himicheskim sostavom.
Osnovnoe vremya zhizni zvezda provodit na glavnoi posledovatel'nosti i poetomu glavnaya posledovatel'nost' - naibolee naselennaya gruppa na diagramme GR (do 90% vseh zvezd lezhat na nei).
Glavnaya posledovatel'nost'
Osnovnye sootnosheniya, spravedlivye dlya zvezd glavnoi posledovatel'nosti
- Radius, R (sm.)
- Radius fotosfery zvezdy
- Svetimost', L (erg/c)
- Polnoe elektromagnitnoe izluchenie zvezdy v edinicu vremeni
- Effektivnaya temperatura, Teff (K)
- Takaya temperatura fotosfery, kotoraya obespechit polnuyu svetimost' zvezdy po Plankovskomu zakonu chernotel'nogo izlucheniya.
Svetimost' zvezdy proporcional'na ee effektivnoi temperature i ploshadi poverhnosti.
gde - postoyannaya Stefana-Bol'cmana.
Zavisimost' massa-svetimost' dlya glavnoi posledovatel'nosti
Dlya zvezd glavnoi posledovatel'nosti sushestvuet aproksimacionnoe sootnoshenie, izvestnoe kak zavisimost' massa-svetimost'. Eto sootnoshenie bylo vyvedeno iz nablyudatel'nogo opredeleniya mass i svetimostei zvezd glavnoi posledovatel'nosti, no ono takzhe podtverzhdaetsya raschetami zvezdnyh modelei dlya zvezd GP. Svetimost' zvezdy grubo proporcional'na ee masse v stepeni 3.5 ili 4:
Takim obrazom, zvezda v dva raza massivnei Solnca imeet svetimost' v 11 raz bol'shuyu, chem Solnce. Naibolee massivnye zvezdy glavnoi posledovatel'nosti primerno v 60 raz massivnei Solnca. Eto sootvetstvuet svetimosti pochti v million raz bol'she solnechnoi.
Dlya naibolee massivnyh zvezd L~M.
Vremya zhizni na glavnoi posledovatel'nosti
Zvezdy provodyat bol'shuyu chast' svoei zhizni na glavnoi posledovatel'nosti. V obshem, bolee massivnye zvezdy zhivut bolee bystroi zhizn'yu, chem menee massivnye. Kazalos' by, chto zvezdy, imeyushie bol'shee kolichestvo vodoroda dlya goreniya dolzhny byli by rashodovat' ego dol'she, no eto ne tak, potomu chto oni ispol'zuyut svoi resursy bystree.
Ocenim vremya zhizni zvezdy na GP. Uproshenno, ono ravno otnosheniyu energii, kotoraya mozhet byt' izluchena k vydeleniyu zvezdoi energii v edinicu vremeni (eto svetimost' L).
Energiya, izluchaemaya zvezdoi za vremya t, ravna proizvedeniyu svetimosti na eto vremya:
Soglasno uravneniyu Einshteina:
Kombiniruya eti dva vyrazheniya, poluchaem:
uchityvaya zakon massa-svetimost', poluchaem:
ili v solnechnyh edinicah:
Takim obrazom, esli raschetnoe vremya zhizni Solnca na glavnoi posledovatel'nosti sostavlyaet 1010 let, to zvezda v 10 raz massivnei Solnca budet zhit' v 1000 raz men'she t.e. 107 let. Tak kak dlya naibolee massivnyh zvezd L~M, to po mere uvelicheniya ih massy vremya zhizni perestaet uvelichivat'sya i stremitsya k velichine ~3.5 mln. let, chto ochen' malo po kosmicheskim masshtabam.
Poverhnostnaya temperatura, svetimost' i vremya zhizni dlya zvezd glavnoi posledovatel'nosti
Tablica zvezd glavnoi posledovatel'nosti
spektral'nyi klass
|
zvezda
|
temperatura (K)
|
svetimost' (L/Lsun)
|
massa (M/Msun)
|
radius (R/Rsun)
|
O9.5 | Oriona S | 33,000 | 30,000 | 18.0 | 5.90 |
B0 | Yuzhnogo Kresta | 30,000 | 16,000 | 16.0 | 5.70 |
B2 | Spika | 22,000 | 8,300 | 10.5 | 5.10 |
B5 | Ahernar | 15,000 | 750 | 5.40 | 3.70 |
B8 | Regul | 12,500 | 130 | 3.50 | 2.70 |
A0 | Sirius A | 9,500 | 63 | 2.60 | 2.30 |
A2 | Fomal'gaut | 9,000 | 40 | 2.20 | 2.00 |
A5 | Al'tair | 8,700 | 24 | 1.90 | 1.80 |
F5 | Procion | 6,400 | 4,0 | 1.35 | 1.20 |
G0 | Centavra A | 5,900 | 1.45 | 1.08 | 1.05 |
G2 | Solnce | 5800 | 1.000 | 1.00 | 1.00 |
G5 | Kassiopei | 5,600 | 0.70 | 0.95 | 0.91 |
G8 | Kita | 5,300 | 0.44 | 0.85 | 0.87 |
K0 | Polluks | 5,100 | 0.36 | 0.83 | 0.83 |
K2 | Eridana | 4,830 | 0.28 | 0.78 | 0.79 |
K5 | Centavra B | 4,370 | 0.18 | 0.68 | 0.74 |
M2 | Laland 21185 | 3,400 | 0.03 | 0.33 | 0.36 |
M4 | Ross 128 | 3,200 | 0.0005 | 0.20 | 0.21 |
M6 | Vol'f 359 | 3,000 | 0.0002 | 0.10 | 0.12 |
Stroenie zvezd glavnoi posledovatel'nosti
I.Mironova
predydushaya |
Publikacii s klyuchevymi slovami:
Sverhnovye - zvezdy - sverhgigant - neitronnye zvezdy - krasnyi gigant - buryi karlik - diagramma Gercshprunga-Ressela - belyi karlik - Evolyuciya zvezd - termoyadernye reakcii - vyrozhdennyi gaz - gidrostaticheskoe ravnovesie - konvekciya - luchistyi perenos - glavnaya posledovatel'nost' - evolyucionnyi trek zvezdy - karliki
Publikacii so slovami: Sverhnovye - zvezdy - sverhgigant - neitronnye zvezdy - krasnyi gigant - buryi karlik - |