9.1 Skorost' Solnca otnositel'no raznyh tipov ob'ektov

Lekciya 9. Dvizhenie Solnca v prostranstve i ostatochnye skorosti zvezd

9.1 Skorost' Solnca otnositel'no raznyh tipov ob'ektov

Bradlei v 1742 godu obnaruzhil, chto srednie sobstvennye dvizheniya zvezd pochti po vsemu nebu otlichny ot nulya i parallel'ny nekotoromu opredelennomu napravleniyu v prostranstve. Estestvenno rassmatrivat' eto yavlenie kak rezul'tat dvizheniya Solnca otnositel'no blizkih k nemu zvezd. Izuchenie dvizheniya Solnca v prostranstve yavilos' istoricheski pervoi zadachei po issledovaniyu zvezdnoi kinematiki.

Tochka na nebesnoi sfere, k kotoroi napravleno dvizhenie Solnca, nazyvaetsya apeksom dvizheniya Solnca, ili prosto apeksom, a diametral'no protivopolozhnaya ei tochka na nebesnoi sfere - antiapeksom. Samo dvizhenie Solnca otnositel'no okruzhayushih ego zvezd nosit nazvanie dvizheniya k apeksu. Sostavlyayushuyu sobstvennogo dvizheniya zvezd, vyzvannuyu dvizheniem Solnca k apeksu, inogda nazyvayut, kak uzhe govorilos' v odnoi iz predydushih lekcii, vekovym parallaksom.

Mozhno rassmatrivat' dvizhenie Solnca k apeksu otnositel'no vseh nablyudaemyh zvezd, ili zhe otnositel'no zvezd, otobrannyh po kakomu-libo priznaku. V prostranstve net vydelennoi sistemy otscheta, otnositel'no kotoroi mozhno bylo by opredelit' dvizhenie Solnca. Chtoby opredelit' sistemu otscheta, vvodyat ponyatie centroida gruppy ob'ektov. Centroid zadaetsya vsemi ob'ektami rassmatrivaemoi gruppy, a skorost'yu centroida schitaetsya srednyaya skorost' dvizheniya etih ob'ektov. Kazhdyi iz ob'ektov, vhodyashii v rassmatrivaemuyu gruppu (v tom chisle Solnce), imeet svoyu, tak nazyvaemuyu pekulyarnuyu ili ostatochnuyu skorost' otnositel'no centroida etih ob'ektov. Ochevidno, chto summa skorostei vseh ob'ektov otnositel'no ih centroida ravna nulyu. Centroid mozhno opredelit' kak tochku, zanimaemuyu Solncem, dvizhushuyusya otnositel'no ego zhe so skorost'yu, ravnoi srednei skorosti ob'ektov v dannom elementarnom makroskopicheskom ob'eme prostranstva. Etot ob'em dolzhen byt' dostatochno velik, chtoby v nego popadalo mnogo ob'ektov, no pri etom sostavlyat' maluyu dolyu ob'ema vsei zvezdnoi sistemy. Ponyatie centroida primenimo k lyuboi tochke ob'ema Galaktiki. Pri takom opredelenii ponyatiya centroida zvezdnaya sistema priobretaet svoistvo nepreryvnosti, a skorosti centroidov opredelyayut ee pole skorostei .

Dvizhenie Solnca otnositel'no centroida vizual'no yarkih zvezd do 5^m - 6^m, sredi kotoryh vstrechayutsya kak blizkie zvezdy, tak i dalekie giganty i sverhgiganty, poluchilo nazvanie standartnogo dvizheniya Solnca. Okruglennye znacheniya sfericheskih ekvatorial'nyh koordinat tochki neba, v kotoruyu napravlen vektor ostatochnoi skorosti Solnca (koordinaty standartnogo apeksa) prinyaty ravnymi A=18^h, D=+30°, a velichina skorosti dvizheniya k apeksu ravna V₀ = 19.5 km/s. Sootvetstvuyushie koordinaty standartnogo apeksa v galakticheskoi sisteme koordinat est' L = 56°, B = +23°. Komponenty skorosti Solnca v galakticheskoi sisteme koordinat poluchim po formulam: Otsyuda vozmozhno i obratnoe preobrazovanie: Dlya standartnogo apeksa v galakticheskoi sisteme koordinat imeem: u₀ = -10.2km/s, v₀ = +15.1 km/s, w₀ = +7.4 km/s.

Krome vydelyayut tak nazyvaemoe osnovnoe dvizhenie Solnca, otnosya ego k centroidu blizkih (v predelah, naprimer, 25 pk ot Solnca) zvezd glavnoi posledovatel'nosti. Ono opredelyaetsya sleduyushimi velichinami: V₀ = 15.5 km/s, L = 45°, B = +24°. Opredelenie dvizheniya Solnca otnositel'no etoi gruppy zvezd bolee obosnovano, chem opredelenie dvizheniya otnositel'no raznorodnoi sovokupnosti yarkih zvezd.

Nakonec, dvizhenie Solnca otnositel'no centra inercii Galaktiki poluchitsya pribavleniem k osnovnomu dvizheniyu Solnca lineinoi skorosti vrasheniya Galaktiki na solnechnom galaktocentricheskom rasstoyanii, s kotoroi, po predpolozheniyu, dvizhetsya centroid okruzhayushih Solnce blizkih zvezd.

Opredelit' dvizhenie Solnca otnositel'no izbrannogo centroida netrudno po luchevym skorostyam ob'ektov, opredelyayushih centroid. Esli izvestny rasstoyaniya do ob'ektov, komponenty dvizheniya Solnca mozhno opredelit' i po sobstvennym dvizheniyam. Dlya opredelennosti voz'mem ob'ektami nashei vyborki zvezdy, hotya skorost' Solnca mozhno opredelyat' i otnositel'no zvezdnyh skoplenii, otdel'nyh gazovyh oblakov, planetarnyh tumannostei i drugih ob'ektov.

Pust' edinstvennoi, krome ostatochnoi skorosti zvezdy, sostavlyayushei dvizheniya yavlyaetsya otrazhenie dvizheniya Solnca v prostranstve. Togda dlya luchevyh skorostei i sobstvennyh dvizhenii mozhno zapisat': V vyrazheniyah (9-3) v pravyh chastyah shtrihami oboznacheny ostatochnye komponenty skorosti zvezdy, kotorye dlya bol'shih ob'emov vyborok dolzhny soglasno opredeleniyu centroida v srednem kompensirovat'sya. Poetomu mozhno prinyat' ih ravnymi nulyu i ispol'zovat' vyrazheniya (9-3) dlya polucheniya ocenok velichin komponentov dvizheniya Solnca v prostranstve metodom naimen'shih kvadratov.

Dvizhenie Solnca v prostranstve, kak velichina, opredelyayushaya sistemu otscheta skorostei v Galaktike, neodnokratno opredelyalos' raznymi avtorami otnositel'no razlichnyh centroidov. V tablice 9-1 privedeny nekotorye iz etih opredelenii, vzyatye iz rabot razlichnyh issledovatelei. V pervom stolbce tablicy ukazany ob'ekty, otnositel'no kotoryh opredeleno prostranstvennoe dvizhenie Solnca, a v shesti posleduyushih - velichina etogo dvizheniya.

Centroid V¤ km/s L¤ grad B¤ grad u¤ km/s v¤ km/s w¤ km/s Krugovye orbity 18.5 - - -8.5 14.8 (7.0) Oblasti HII - - - -7.5 13.1 (7.0) B0V 19 57 21 -9.6 14.5 6.7 F0V 17 44 25 -11.1 10.8 7.2 G0V 26 56 15 -14.5 21.1 6.4 K5V 25 68 14 -9.5 22.4 5.8 K0III 22 60 17 -10.6 18.6 6.5 δ Cep 17 54 27 -8.6 12.0 7.6 O-B5 I 17 56 13 -9.0 13.4 6.5 Mezhzvezdnyi CaII 20 52 24 -11.4 14.4 8.2 Rasseyannye skopleniya 22 70 22 -7.0 19.5 8.2 Subgiganty 36 75 15 -8.0 28.0 8.0 Belye karliki 38 81 12 -6.0 37.0 8.0 Subkarliki 150 93 1 8 150 3 RR Lyr 225 90 6 0 225 25 Sharovye skopleniya 182 87 2 -10 182 6

Dlya naimen'shih znachenii dvizheniya Solnca (pervye shest' strok tablicy 9-1) oshibki kazhdogo komponenta sostavlyayut (1 - 2) km/c, dlya ostal'nyh - neskol'ko bol'she. Horosho vidno, chto dvizhenie Solnca v prostranstve razdelyaet ob'ekty Galaktiki po kinematicheskim priznakam na dve podsistemy. K pervoi podsisteme otnositsya bol'shinstvo zvezd okrestnostei Solnca s umerennymi skorostyami, k etoi zhe podsisteme otnosyatsya rasseyannye zvezdnye skopleniya i zony HII, pri etom bolee starye ob'ekty pokazyvayut neskol'ko bol'shee dvizhenie. Ochen' sil'no ot etih podsistem otlichayutsya po kinematicheskim priznakam sharovye zvezdnye skopleniya, zvezdy tipa RR Liry i subkarliki. Otmetim, chto mezhzvezdnaya sreda po kinematicheskim harakteristikam ne otlichaetsya ot bol'shinstva zvezd okrestnostei Solnca.

Otdel'no rassmotrim opredelenie skorosti Solnca otnositel'no zvezd s krugovymi galakticheskimi orbitami. Delo v tom, chto imeetsya sposob odnoznachno, nezavisimo ot vyborki ob'ektov opredelit' tochku otscheta skorostei v okrestnosti Solnca, svyazav ee s krugovoi skorost'yu dvizheniya v Galaktike, opredeliv ee kak skorost' dvizheniya po krugovoi orbite na rasstoyanii Solnca ot centra Galaktiki. U zvezd, dvizhushihsya po orbitam blizkim k krugovym, ostatochnye skorosti dolzhny byt' blizki k nulyu. Dlya opredeleniya dvizheniya Solnca otnositel'no centroida zvezd, dvizhushihsya po krugovym orbitam, neobhodimo sozdat' bol'shuyu vyborku zvezd i postepenno udalyat' iz nee zvezdy s bol'shimi ostatochnymi skorostyami. V pervoi stroke tablicy 9-1 dvizhenie Solnca bylo opredeleno po vyborke OV-zvezd okrestnostei Solnca (okolo 450 zvezd), polovina iz kotoryh byla udalena kak imeyushaya naibol'shie ostatochnye skorosti otnositel'no srednego znacheniya. Takoi vybor bazovogo centroida fiksiruet sistemu otscheta k naibolee molodym blizkim zvezdam polya, kotorye, po predpolozheniyu, dolzhny dvigat'sya po krugovym orbitam, kak i mezhzvezdnaya sreda, iz kotoroi oni obrazovalis'. (Poslednee utverzhdenie verno lish' priblizitel'no, poskol'ku, kak budet otmecheno nizhe, osnovnaya massa blizkih OV-zvezd prinadlezhit dvizhushemusya otnositel'no krugovoi skorosti na solnechnom galaktocentricheskom rasstoyanii Poyasu Gulda.) Odnovremenno i ostatochnye skorosti samyh raznyh ob'ektov mozhno izuchat' otnositel'no odnogo centroida, svyazannogo fizicheski s Galaktikoi v celom.

Dvizhenie Solnca v prostranstve opredelyaet sistemu otscheta skorostei v okrestnostyah Solnca, tak nazyvaemuyu lokal'nuyu sistemu pokoya (angliiskaya abbreviatura - LSR).

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 >>