5.1 Osnovnye posledovatel'nosti na diagramme Gercshprunga-Ressela

Lekciya 5. Diagramma Gercshprunga-Ressela

5.1 Osnovnye posledovatel'nosti na diagramme Gercshprunga-Ressela

Osnovnye nablyudaemye harakteristiki kazhdoi zvezdy - spektr i svetimost' - zavisyat ot ee massy, vozrasta i himicheskogo sostava. Izuchenie takih zavisimostei yavlyaetsya glavnym istochnikom informacii ob evolyucii zvezd i harakteristikah zvezdnyh naselenii. Osnovnym instrumentom pri etom sluzhit diagramma Gercshprunga-Ressela (dalee GR-diagramma). Diagramma Gercshprunga-Ressela pokazyvaet svyaz' mezhdu absolyutnymi zvezdnymi velichinami zvezd i ih spektral'nymi klassami. Pervonachal'no eta diagramma stroilas' dlya blizhaishih zvezd s tochno izmerennymi trigonometricheskimi parallaksami. Tak kak absolyutnaya zvezdnaya velichina yavlyaetsya meroi svetimosti, to po osi ordinat GR-diagrammy chasto otkladyvayut bolometricheskuyu zvezdnuyu velichinu. A tak kak krome spektral'nogo klassa imeyutsya i inye mery temperatury na poverhnosti zvezdy, i, prezhde vsego, eto pokazateli cveta v razlichnyh fotometricheskih sistemah, to po osi absciss chasto otkladyvayut pokazateli cveta ili effektivnuyu temperaturu. Zamena absolyutnyh zvezdnyh velichin na svetimosti, a spektral'nyh klassov na inye mery temperatury neskol'ko izmenyayut vid diagrammy, ne menyaya ee sushnosti, poetomu chasto diagrammy s raznymi merami svetimosti i temperatury takzhe nazyvayut diagrammami Gercshprunga-Ressela. Sushnost' zhe rassmatrivaemoi diagrammy v tom, chto zvezdy ne zapolnyayut ravnomerno ploskost' etoi diagrammy, a gruppiruyutsya vdol' bolee ili menee vydelyayushihsya posledovatel'nostei. Eti posledovatel'nosti mozhno otozhdestvit' s klassami svetimosti, opisannymi v predydushei lekcii.

Ris. 5-1	Ris. 5-2

Na ris. 5-1 pokazany posledovatel'nosti zvezd i polozheniya zvezd raznyh klassov svetimosti. Otmetim, chto sverhgiganty prakticheski ne obrazuyut vydelennyh posledovatel'nostei, i razdelenie sverhgigantov na podklassy po svetimosti (II, Ia, Iab i Ib) yavlyaetsya uslovnym. Horosho vydelennoi yavlyaetsya oblast' krasnyh gigantov III-go klassa svetimosti, glavnaya posledovatel'nost' (V-yi klass svetimosti), posledovatel'nost' subkarlikov (VI-oi klass svetimosti) i belyh karlikov (VII-oi klass svetimosti). Status posledovatel'nosti subkarlikov dolgo ne mogli opredelit': esli karliki (zvezdy glavnoi posledovatel'nosti), giganty i belye karliki est' sostoyaniya, svyazannye s opredelennymi stadiyami evolyucii zvezd, to s subkarlikami kakoi-libo evolyucionnoi stadii svyazat' okazalos' nevozmozhnym. Tshatel'nye issledovaniya pokazali, chto subkarliki na samom dele yavlyayutsya zvezdami glavnoi posledovatel'nosti, no imeyushimi sushestvenno (v 10 - 100 raz) bolee nizkie soderzhaniya tyazhelyh elementov.

Postroit' GR-diagrammu, otrazhayushuyu ne tol'ko kachestvennoe razdelenie zvezd na opredelennye klassy, no i kolichestvennye sootnosheniya mezhdu plotnostyami naselennosti zvezdami razlichnyh chastei diagrammy ochen' trudno. Eto svyazano s tem, chto samye yarkie zvezdy - verhnei chasti glavnoi posledovatel'nosti, sverhgiganty i giganty - nablyudayutsya na bol'shih rasstoyaniyah i, sledovatel'no, vybirayutsya iz znachitel'no bol'shego ob'ema, chem slabye krasnye karliki i belye karliki. Takoe yavlenie nazyvaetsya selekciei, s etim yavleniem astronomy vstrechayutsya ochen' chasto. Opredelenie kolichestvennyh sootnoshenii mezhdu chislennostyami zvezd raznyh spektral'nyh klassov i klassov svetimosti budet rassmotreno v lekci 12. Zdes' zhe, na ris. 5-2 my pokazyvaem GR-diagrammu, postroennuyu po zvezdam kataloga Hipparcos, dlya kotoryh absolyutnye zvezdnye velichiny vychisleny po tochnym trigonometricheskim parallaksam. Iz risunka horosho vidno, naskol'ko malo v okrestnostyah nashego Solnca vstrechaetsya zvezd bol'shoi svetimosti glavnoi posledovatel'nosti i sverhgigantov po sravneniyu so zvezdami glavnoi posledovatel'nosti umerennyh svetimostei. Takzhe mnogo nablyudaetsya i krasnyh gigantov, zametny na risunke i subgiganty. Otnositel'no maloe kolichestvo slabyh zvezd glavnoi posledovatel'nosti ob'yasnyaetsya isklyuchitel'no selekciei, tak zhe kak i polnoe otsutstvie belyh karlikov. Ocenit', kakie zvezdy v osnovnom podvergayutsya selekcii mozhno ishodya iz togo, chto predel'naya vidimaya zvezdnaya velichina kataloga Hipparcos blizka V ≈ 10^m. Seichas izvestno, chto na samom dele plotnost' krasnyh karlikov v ob'eme Galaktiki znachitel'no bol'she, chem bolee yarkih zvezd glavnoi posledovatel'nosti i gigantov. Ris. 5-2 otrazhaet kolichestvennye sootnosheniya mezhdu zvezdami, vidimymi na nebe v nebol'shoi teleskop ili dazhe nevooruzhennym vzglyadom. Iz risunka sleduet, chto nevooruzhennym vzglyadom v osnovnom vidny zvezdy spektral'nyh klassov A i F glavnoi posledovatel'nosti, a takzhe krasnye giganty, togda kak nebol'shoi teleskop lish' neskol'ko uvelichivaet otnositel'nuyu chislennost' zvezd spektral'nogo klassa G.

Kak budet pokazano nizhe, GR-diagramma yavlyaetsya vazhneishim instrumentom pri issledovanii zvezdnyh skoplenii.

Publikacii s klyuchevymi slovami: zvezdnaya astronomiya Publikacii so slovami: zvezdnaya astronomiya
Sm. takzhe: Elene Vyacheslavovne Glushkovoi - 50 ! Konferenciya «Sovremennaya zvezdnaya astronomiya - 2014» Konferenciya "Sovremennaya zvezdnaya astronomiya" K 100-letiyu so dnya rozhdeniya Petra Grigor'evicha Kulikovskogo Lekcii po Galakticheskoi Astronomii. 5–8 Lekcii po Galakticheskoi Astronomii. 3–4 Lekcii po Galakticheskoi Astronomii. 1–2 Vse publikacii na tu zhe temu >>