Gercshprunga-Ressela diagramma

GERCShPRUNGA - RESSELLA DIAGRAMMA - grafich. izobrazhenie zavisimosti abs. zvezdnaya velichina - spektral'nyi klass zvezd. Vmesto spektr. klassa v kachestve koordinaty na grafike mogut ispol'zovat'sya pokazatel' cveta ili effektivnaya temperatura zvezdy, a vmesto absolyutnoi zvezdnoi velichiny - svetimost' zvezdy. Spektr. klass i pokazatel' cveta opredelyayutsya v osnovnom temp-roi zvezdy, sledovatel'no, polozhenie zvezdy na G.- R. d. harakterizuet sootnoshenie mezhdu ee vazhneishimi nablyudaemymi parametrami - temp-roi i svetimost'yu. Eto sootnoshenie obuslovleno gl. obr. him. sostavom, massoi i evolyuc. statusom zvezd, poetomu issledovanie G.- R. d. yavl. vazhneishim istochnikom svedenii ob evolyucii zvezd.

Ris.1. Polozhenie na diagramme Gercshprunga-Ressella zvezd s izvestnymi rasstoyaniyami.

Nazvanie G.- R. d. svyazano s imenami dat. astronoma E. Gercshprunga i amer. astronoma G. Ressella. Gercshprung v 1905-07 gg. pokazal, chto golubye zvezdy yavl. absolyutno naibolee yarkimi i chto sushestvuyut dve osn. gruppy krasnyh zvezd - yarkie i slabye, a takzhe postroil pervuyu diagrammu vidimaya zvezdnaya velichina - pokazatel' cveta dlya zvezdnogo skopleniya; Ressell opublikoval v 1914 g. pervuyu diagrammu spektr. klass - abs. zvezdnaya velichina.

Ris. 2. Polozhenie na diagramme Gercshprunga - Ressella nestacionarnyh zvezd razlichnyh tipov.

Na ris. 1 i 2 privedeny G.- R. d. dlya zvezd s izvestnymi rasstoyaniyami do nih i spektr. klassami. Abs. bol'shinstvo zvezd nahoditsya v predelah polosy, peresekayushei diagrammu po diagonali. Etu polosu naz. glavnoi posledovatel'nost'yu (GP) ili posledovatel'nost'yu normal'nyh karlikov. Vtoraya po naselennosti oblast' - krasnyh gigantov, svetimosti i radiusy k-ryh na nesk. poryadkov prevoshodyat svetimosti i radiusy zvezd GP teh zhe spektr. klassov. V verhnei chasti diagrammy s GP smykaetsya oblast' nemnogochisl. sverhgigantov, k-raya peresekaet vsyu G.- R. d. Mezhdu GP i nizhnei chast'yu oblasti gigantov raspolozheny subgiganty, a primerno na 10 zvezdnyh velichin nizhe GP - belye karliki. Primechatel'no sushestvovanie t. n. provala Gercshprunga - oblasti mezhdu GP i gigantami, v k-roi kolichestvo zvezd na nesk. poryadkov nizhe, chem v sosednih oblastyah. Na ris. 3 pokazano polozhenie na G.- R. d. nek-ryh naibolee blizkih k Solncu zvezd.

Ris. 3. Polozhenie na diagramme Gercshprunga - Ressella nekotoryh blizhaishih k Solncu zvezd, a takzhe ryada yarchaishih zvezd na nebe.

Evolyuciya zvezd opisyvaetsya na G.- R. d. krivymi - evolyuc. trekami, zavisyashimi v osnovnom ot massy i ishodnogo him. sostava zvezdy. Naselennost' otdel'nyh oblastei G.- R. d. opredelyaetsya vremenem, k-roe zvezdy na svoem evolyuc. puti provodyat v dannoi oblasti, i svetimostyami, k-rye oni pri etom imeyut. Na GP nahodyatsya zvezdy na stadii goreniya vodoroda v yadre, k-raya zanimaet ~90% vsego vremeni zhizni zvezdy, a krasnye giganty i sverhgiganty - eto v osnovnom zvezdy na stadiyah goreniya v ih yadre geliya i posleduyushih yadernyh reakcii. Prodolzhitel'nost' etih stadii »10% vremeni zhizni zvezdy. Esli G. - R. d. stroitsya dlya zvezd, otobrannyh do opredelennoi zvezdnoi velichiny, to, napr., massivnye yarkie sverhgiganty, vidimye i na bol'shih rasstoyaniyah, predstavleny luchshe, chem znachitel'no bolee mnogochislennye, no ochen' slabye belye karliki.

Bol'shinstvo pul'siruyushih zvezd - cefeidy, zvezdy tipov RR Liry, d Shita, RV Tel'ca, W Devy, peremennost' k-ryh obuslovlena odnim i tem zhe mehanizmom (sm. Pul'sacii), na G.- R. d. raspolozheny v ochen' uzkoi "polose nestabil'nosti" (ris. 1).

Zvezdy na G.-R. d., izobrazhennye na ris. 1-3, imeyut razlichnyi him. sostav i vozrast. Vazhnuyu rol' igrayut G.- R. d. dlya zvezdnyh skoplenii, zvezdy k-ryh sformirovalis' iz veshestva prakticheski s odnim i tem zhe him. sostavom i imeyut odinakovyi vozrast. Pri postroenii etih diagramm net neobhodimosti znat' abs. velichiny zvezd, t. k. vse oni nahodyatsya na prakticheski odinakovom rasstoyanii ot Solnca. Bolee togo, sovmeshaya GP skopleniya so standartnoi GP, mozhno osushestvit' abs. kalibrovku G.- R. d. skopleniya. Na ris. 1 v st. Vozrast nebesnyh tel pokazana shematich. kombinirovannaya G.- R. d. neskol'kih tipichnyh rasseyannyh i sharovyh zvezdnyh skoplenii. Vo vseh skopleniyah est' zvezdy GP, odnako harakternyi povorot ili izlom GP u konkretnyh skoplenii nachinaetsya pri raznyh zvezdnyh velichinah. Polozhenie tochki povorota GP harakterizuet vozrast skopleniya. Yarkie massivnye zvezdy, nahodyashiesya v verhnei chasti GP, ischerpyvayut svoi termoyadernye istochniki energii bystree slabyh i poetomu ran'she pokidayut GP. Otsutstvie ih na GP pokazyvaet, chto oni libo ushli v oblast' krasnyh gigantov, libo zakonchili evolyuciyu, prevrativshis' v neitronnye zvezdy ili belye karliki. Sledovatel'no, chem nizhe raspolozhena tochka povorota, tem bol'she vozrast skopleniya. Sravnenie G.- R. d. skoplenii pokazyvaet, v kakom napravlenii izmenyayutsya temp-ry i svetimosti zvezd so vremenem, i pozvolyaet ispol'zovat' G.- R. d. skoplenii v teorii evolyucii zvezd.

GP skoplenii v deistvitel'nosti razmyty; ih shirina poryadka odnoi zvezdnoi velichiny. V molodyh skopleniyah mogut byt' zvezdy, k-rye eshe ne zakonchili gravitac. szhatie i poetomu lezhat vyshe GP. Vyshe GP mogut lezhat' nerazreshennye na komponenty dvoinye zvezdy. Razmyvaet GP takzhe vrashenie zvezd.

Sharovye skopleniya, zvezdy k-ryh otlichayutsya ot zvezd rasseyannyh skoplenii bol'shim vozrastom i osobennostyami himicheskogo sostava, imeyut i neskol'ko inye G.- R. d. Iz-za men'shego obiliya metallov ih GP lezhat nizhe, chem u rasseyannyh skoplenii, a giganty bolee yarki. V sharovyh skopleniyah horosho predstavleny subgiganty i mozhno vydelit' zvezdy gorizontal'noi vetvi mezhdu GP i gigantami. Gorizontal'nuyu vetv' obrazuyut zvezdy malyh mass s malym obiliem metallov na stadii istosheniya geliya v zvezdnom yadre. Na peresechenii gorizontal'noi vetvi s polosoi nestabil'nosti raspolozheny pul'siruyushie zvezdy tipa RR Liry. G.- R. d. sharovyh skoplenii pokazyvayut, chto eto stareishie ob'ekty Galaktiki, t. k. u nih s GP seichas uhodyat zvezdy, vozrast k-ryh bolee 10¹⁰ let.

Rezul'taty raschetov evolyucii zvezd pozvolyayut vosproizvesti vse detali G.- R. d. skoplenii v zavisimosti ot him. sostava i vozrasta i ob'yasnit' evolyuc. status bol'shinstva obrazuyushih ih zvezd. Eto yavl. ubeditel'nym svidetel'stvom pravil'nosti napravleniya, v k-rom razvivaetsya sovr. teoriya evolyucii zvezd.

Lit.: Proishozhdenie i evolyuciya zvezd, per. s angl., M., 1962; Martynov D. Ya., Kurs obshei astrofiziki, 3 izd., M., 1979.

(L.R. Yungel'son)