Zvezdnye skopleniya << 6.2 Metody Shepli opredeleniya rasstoyanii do sharovyh skoplenii | Oglavlenie | 6.4 Problema opredeleniya rasstoyanii do sharovyh skoplenii. Problema subkarlikov >>

---

6.3 Obshii vid diagramm velichina - pokazatel' cveta zvezd sharovyh skoplenii. Zvezdy glavnoi posledovatel'nosti v etih sistemah i subkarliki

V 1952 g. blagodarya vvedeniyu v deistvie 200-dyuimovogo reflektora i usovershenstvovaniyu fotoelektricheskih metodov izmereniya bleska zvezd Arp i dr. (1953) i Sendidzh (1953), po iniciative Baade, vpervye poluchili (v internacional'noi sisteme) diagrammy velichina -pokazatel' cveta zvezd sharovyh skoplenii M 92 i M 3 do 19,5 i 21^m sootvetstvenno. Eto byl ogromnyi skachok v razvitii nashih predstavlenii o sharovyh skopleniyah. Cel'yu polucheniya etih diagramm bylo vyyavlenie zvezd glavnoi posledovatel'nosti, s tem, chtoby poluchit' vozmozhnost' nadezhno opredelyat' rasstoyaniya do sharovyh skoplenii, podobno tomu kak eto uzhe davno delalos' dlya rasseyannyh skoplenii, a takzhe nezavisimym sposobom opredelit' svetimost' peremennyh tipa RR Liry.

Ris. 80. Diagramma m_pv,CI zvezd skopleniya M 3 (Sendidzh, 1953).

Na ris. 80 (Sendidzh, 1953) pokazana diagramma m_pv,CI dlya zvezd skopleniya M 3. Gorizontal'naya vetv' i vetv' krasnyh gigantov byli davno izvestny issledovatelyam. Pochti vertikal'nyi uchastok diagrammy poluchil nazvanie posledovatel'nosti subgigantov. Perehodnaya oblast' soedinyaet so s glavnoi posledovatel'nost'yu, nachinayusheisya k M 3 s 19^m.

Kak chasto byvaet v podobnyh sluchayah, priroda ne otkazala sebe v udovol'stvii poddraznit' issledovatelei. Posle polucheniya pervyh diagramm dlya M 3 i M 92 kazalos', chto cel' dostignuta i mnogie problemy resheny. Pri sovmeshenii glavnyh posledovatel'nostei etih skoplenii s obychnoi glavnoi posledovatel'nost'yu zvezd v okrestnostyah Solnca okazalos', chto absolyutnaya mediannaya velichina peremennyh tipa RR Liry M_v = 0^m,0. Eto rassmatrivalos' kak podtverzhdenie pravil'nosti prinyatoi Shepli svetimosti peremennyh etogo tipa i pravil'nosti tol'ko chto predlozhennoi Baade popravki (-1^m,5) k nul'-punktu zavisimosti period - svetimost' klassicheskih cefeid.

Ris. 81. Diagramma M_v, CI zvezd sfericheskoi sostavlyayushei v okrestnostyah Solnca s izvestnymi k 1954 g. trigonometricheskimi (chernye kruzhki) i spektral'nymi (svetlye kruzhki) parallaksami. Tonkie sploshnye linii - diagrammy m_pv, CI zvezd skoplenii M 3 i M 92.

No srazu zhe poyavilis' i somneniya v pravil'nosti predlozhennogo sovmesheniya glavnyh posledovatel'nostei. V svoei rabote Sendidzh (1953) uzhe dopuskal vozmozhnost' togo, chto glavnuyu posledovatel'nost' zvezd sharovyh skoplenii sleduet otozhdestvlyat' s posledovatel'nost'yu subkarlikov - zvezd, schitavshihsya raspolozhennymi na diagramme spektr - svetimost' nizhe obychnoi glavnoi posledovatel'nosti i obladayushih bol'shimi prostranstvennymi skorostyami. Poslednei osobennost'yu harakterizovalis' i mnogie sharovye skopleniya.

V 1954 g. Holopov (1954) obratil vnimanie na shodstvo v obshih chertah diagramm m_v, CI zvezd skoplenii M 3 i M 92 s sootvetstvuyushei diagrammoi M_v, CI zvezd sfericheskoi sostavlyayushei v okrestnostyah Solnca (ris. 81). Iz etogo shodstva, estestvenno, vytekala neobhodimost' otozhdestvleniya glavnyh posledovatel'nostei zvezd sharovyh skoplenii s posledovatel'nost'yu subkarlikov. Znachenie M_v^med dlya zvezd tipa RR Liry pri sovmeshenii diagramm, izobrazhennom na ris. 81, okazalos' ravnym +2^m.

K vyvodu o neobhodimosti umen'sheniya obsheprinyatoi togda svetimosti peremennyh tipa RR Liry prishla eshe v 1952 g. Pavlovskaya (1953), nashedshaya dlya nih po v- i τ-komponentam sobstvennyh dvizhenii, chto M_v^med = +0^m,5 ± 0^m,18 pri ochen' bol'shoi dispersii absolyutnyh velichin (σ_M = +0^m,6).

Ris. 82. Sovmeshenie diagramm V, R₀ - V zvezd skoplenii M 3, M13 i M 92 pri usloviya,chto M_v^med zvezd tipa RR Liry vo vseh skopleniyah ravna 0^m,0 (Baum, 1954).

Situaciya oslozhnilas' eshe bolee posle polucheniya Baumom (1954) diagrammy V, P₀ - V dlya zvezd skopleniya M 13. Sovmeshenie ee s sootvetstvuyushimi diagrammami skoplenii M 3 i M 92 pri uslovii, chto absolyutnye mediannye velichiny peremennyh tipa RR Liry vo vseh skopleniyah odinakovy i ravny nulyu (ris. 82), pokazalo, chto glavnaya posledovatel'nost' zvezd skopleniya M 13 dolzhna prohodit' na 2^m nizhe obychnoi glavnoi posledovatel'nosti zvezd v okrestnostyah Solnca, izobrazhennoi preryvistoi liniei, ili byt' smeshennoi otnositel'no nee po pokazatelyu cveta na 0^m,4 v storonu men'shih znachenii P₀ - V. Eto svidetel'stvovalo o vozmozhnom sushestvovanii na diagramme velichina - pokazatel' cveta uzhe ne posledovatel'nosti, a shirokoi polosy subkarlikov.

Uchityvaya vytekayushuyu iz raboty Pavlovskoi (1953) vozmozhnost' razlichiya absolyutnyh velichin peremennyh tipa RR Liry v raznyh skopleniyah, sledovalo priznat', chto fiksirovanie polozheniya glavnoi posledovatel'nosti konkretnogo sharovogo skopleniya na diagramme svetimost' - pokazatel' cveta sopryazheno s bol'shimi trudnostyami. Stalo yasno, chto reshit' voznikshuyu problemu mozhno tol'ko odnovremenno s resheniem problemy subkarlikov, t. e. tochnym vyyasneniem polozheniya subkarlikov na diagramme velichina - pokazatel' cveta.

Klyuchom k resheniyu etoi problemy dolzhno bylo yavit'sya vyyasnenie roli pokrovnogo effekta - vliyaniya intensivnosti linii metallov v spektrah zvezd na ih pokazateli cveta U - V i V - V, podrobno rassmotrennogo nami v § 3.12.

Uzhe davno bylo izvestno ob anomal'noi slabosti linii metallov v spektrah blizhaishih subkarlikov. V 1954 g.

Ris. 83. Smeshenie polozheniya nachal'noi glavnoi posledovatel'nosti na diagramme M_V, V - V pri polnom udalenii linii metallov iz spektrov zvezd (Mel'burn, 1960).

Roman (1954) obnaruzhila bol'shie izbytki ul'trafioletovogo izlucheniya u subkarlikov klassa sdF i predskazala nalichie podobnyh izbytkov u zvezd glavnoi posledovatel'nosti sharovyh skoplenii. Vskore Sendidzh i Uoker (1955) deistvitel'no nashli ogromnyi ul'trafioletovyi izbytok δ(U - V) u zvezd-gigantov sharovogo skopleniya NGC 4147, a Dzhonson i Sendidzh (1956) - bol'shie ul'trafioletovye izbytki u zvezd glavnoi posledovatel'nosti i subgigantov skopleniya M 3.

Na ris. 83 (Mel'burn, 1960) pokazano smeshenie polozheniya nachal'noi glavnoi posledovatel'nosti na diagramme M_V, V - V pri polnom udalenii linii metallov iz spektrov zvezd, obrazuyushih etu posledovatel'nost'. Verhnyaya krivaya, izobrazhennaya na ris. 84 (Sendidzh, 1970), sootvetstvuet polozheniyu, kotoroe zaimet eta posledovatel'nost' na diagramme U - V, V - V v rezul'tate podobnogo processa.

Ris. 84. Polozhenie zvezd raznyh posledovatel'nostei (sm. tekst) skopleniya M 3 na diagramme U - V, V - V (Szndidzh, 1970).

Ris. 84 pokazyvaet raspolozhenie zvezd raznyh posledovatel'nostei skopleniya M 3 na diagramme U - V, V - V. Nizhnyaya krivaya - nachal'naya glavnaya posledovatel'nost' Eggena (1965 g). Svetlye kruzhki - zvezdy golubogo konca gorizontal'noi vetvi, lezhashie pri E(B - V) = 0^m,0 v tochnosti na etoi krivoi. Po smesheniyu ih otnositel'no etoi krivoi vdol' linii narastayushego poglosheniya mozhno opredelit' izbytok cveta zvezd skopleniya (Sendidzh, 1969a). Kosye krestiki - tak nazyvaemye "vybivshiesya iz stroya" golubye zvezdy, lezhashie na glavnoi posledovatel'nosti skopleniya vyshe tochki ee povorota vpravo (sm. ris. 80), "otstavshie" v svoem evolyucionnom razvitii ot bol'shinstva zvezd toi zhe massy ili evolyucioniruyushie inache. Chernye kruzhki - chleny glavnoi posledovatel'nosti skopleniya, tak zhe, kak i predydushie ob'ekty i tipichnye subkarliki, obladayushie zametnym ul'trafioletovym izbytkom izlucheniya. Takimi zhe izbytkami obladayut krasnye giganty i subgiganty (treugol'niki). Pryamye krestiki sootvetstvuyut polozheniyam zvezd krasnogo konca gorizontal'noi vetvi. Eti zvezdy ne pokazyvayut ul'trafioletovogo izbytka. Sendidzh (1969a; 1970) ob'yasnyaet eto tem, chto v diapazone 0^m,2 < V - V < 1^m,0 zvezdy-giganty s normal'nym soderzhaniem metallov, no s men'shim uskoreniem sily tyazhesti na poverhnosti, lezhat na diagramme U - V, V - V nizhe linii glavnoi posledovatel'nosti; umen'shenie intensivnosti linii metallov kompensiruet vliyanie uskoreniya sily tyazhesti na znacheniya U - V i privodit zvezdy krasnogo konca gorizontal'noi vetvi v M 3 na glavnuyu posledovatel'nost' Giad.

Verhnyaya krivaya na ris. 84 ne parallel'na nizhnei krivoi. Eto oznachaet, chto zvezdy s raznymi znacheniyami V - V, dazhe imeyushie odinakovoe soderzhanie metallov, obladayut raznymi znacheniyami δ(U - V), dostigayushimi maksimuma pri V - V = +0^m,6. Chtoby imet' vozmozhnost' sudit' po znacheniyam δ(U - V) o soderzhanii metallov v zvezdah raznyh spektral'nyh klassov, neobhodimo normalizovat' nablyudaemye δ(U - V), privedya ih k znacheniyam δ(U - V) pri V - V = +0^m,6, oboznachaemym simvolom δ(0,6). Udobnaya tablica, pozvolyayushaya po dannym V - V i δ nahodit' chislo, na kotoroe nuzhno umnozhit' nablyudaemoe znachenie δ dlya polucheniya velichiny δ(0,6), opublikovana Sendidzhem (1969b).

Ris. 83 pozvolyaet ob'yasiit' poyavlenie subkarlikov pa diagrammah M_V, V - V ili M_V, P - V v osnovnom deistviem pokrovnogo effekta. Tak kak slabost' linii metallov v spektrah subkarlikov privodila v svoe vremya k nevernoi spektral'noi klassifikacii (subkarlikam pripisyvalis' bolee rannie spektral'nye klassy, ne sootvetstvuyushie ih real'noi poverhnostnoi temperature), posledovatel'nost' subkarlikov poyavlyalas' i na diagrammah svetimost' - spektr. Takim obrazom, mozhno bylo dumat', chto subkarliki obladayut ne ponizhennoi svetimost'yu po sravneniyu s obychnymi karlikami, a iskazhennymi vliyaniem pokrovnogo effekta pokazatelyami cveta, i poyavlyayutsya na diagramme M_V, V - V v osnovnom vsledstvie sdviga sootvetstvuyushih im tochek vlevo po osi V - V. V sootvetstvii s etim v uzhe upomyanutoi v § 3.12 rabote Sendidzha i Eggena (1959) i v yavivsheisya ee prodolzheniem rabote Eggena i Sendidzha (1962) byl postavlen vopros o samom sushestvovanii polosy ili posledovatel'nosti subkarlikov na diagrammah M_bol, lgT_e i M_V, V - V.

Ris. 85. Polozheniya "ekstremal'nyh" subkarlikov na diagramme M_V, V - V (do ucheta pokrovnogo effekta - a) i na diagramme M_Vc, (V - V)_c (posle ego ucheta - b) (Eggen, Sendidzh,1962). Sploshnaya liniya - glavnaya posledovatel'nost' Giad.

Pol'zuyas' opisannym v § 3.12 sposobom ucheta pokrovnogo effekta, razrabotannym Uildi i dr. (1962), Eggen i Sendidzh (1962) nashli, chto pri etom prakticheski vse subkarliki s bolee ili menee nadezhnymi trigonometricheskimi parallaksami π_tr ≥ 0",035, nezavisimo ot velichiny prisushego im ul'trafioletovogo izbytka δ(U - V), sdvigayutsya na diagramme M_V, V - V v raion glavnoi posledovatel'nosti Giad. Na ris. 85 (Eggen, Sendidzh, 1962) pokazany polozheniya "ekstremal'nyh" subkarlikov, imeyushih δ(U - V) ≥ 0^m,16 (sleva - do ucheta pokrovnogo effekta, sprava - posle). Prinyatoe avtorami polozhenie glavnoi posledovatel'nosti Giad izobrazheno na atom risunke sploshnoi liniei. V chislo "ekstremal'nyh" subkarlikov na ris. 85 vklyucheny ne tol'ko otmechennye kvadratikami ob'ekty s π_tr ≥ 0",035, no i nemnogochislennye chleny kinematicheskih grupp: gruppy Grumbridzh 1830 (krestiki), gruppy zvezdy Kapteina (treugol'niki) i nanesennye kruzhkami chleny poslednei iz grupp, privedennyh v tabl. 4.1. O znachenii preryvistoi linii na ris. 85 budet skazano v § 6.4.

V § 3.12 uzhe otmechalos', chto no raschetam Hazel'grova i Hoila (1959) polozheniya nachal'nyh glavnyh posledovatel'nostei dlya zvezd "tipa I" (X = 0,75, Y = 0,24) i "tipa IIa" (X = 0,99, Y = 0,009) na diagramme M_bol, lgT_e prakticheski sovpadayut mezhdu soboi. Umen'she-nie svetimosti subkarlikov, obuslovlennoe men'shim soderzhaniem v nih metallov (Z), kompensiruetsya uvelicheniem ih svetimosti, vyzvannym men'shim soderzhaniem geliya.

V pervom priblizhenii etot vyvod soglasuetsya s izlozhennymi vyshe rezul'tatami raboty Eggena i Sendidzha (1962), zaklyuchivshimi, chto real'noi posledovatel'nosti ili polosy subkarlikov, kotoraya otlichalas' by ot glavnoi posledovatel'nosti zvezd s normal'nym soderzhaniem metallov, na diagramme M_bol, lgT_e ne sushestvuet. Dlya ustraneniya etoi polosy na diagramme M_V, V - V kazalos' dostatochnym pridat' k nablyudaemym znacheniyam V i V - V popravki na pokrovnyi effekt, sootvetstvuyushie zaregistrirovannym u rassmatrivaemyh zvezd ul'trafioletovym izbytkam δ(U - V).

Vse eti soobrazheniya, estestvenno, byli rasprostraneny i na zvezdy glavnoi posledovatel'nosti sharovyh skoplenii, kotorye Eggen i Sendidzh (1962) predlozhili sovmeshat' posle vvedeniya popravok za pokrovnyi effekt so zvezdami glavnoi posledovatel'nosti Giad dlya opredeleniya rasstoyanii do etih sistem.

Snova (uzhe kotoryi raz!) kazalos', chto vse resheno i vyyasneno, i snova okazalos', chto vse eshe vperedi.

---

<< 6.2 Metody Shepli opredeleniya rasstoyanii do sharovyh skoplenii | Oglavlenie | 6.4 Problema opredeleniya rasstoyanii do sharovyh skoplenii. Problema subkarlikov >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: zvezdy - Skoplenie Publikacii so slovami: zvezdy - Skoplenie
Sm. takzhe: Chernaya dyra razrushaet zvezdu: animaciya Zvezdy, pyl' i tumannost' v NGC 6559 25 samyh yarkih zvezd na nochnom nebe Animaciya: chernaya dyra razrushaet zvezdu Kometa, skopleniya i tumannosti Sravnenie razmerov zvezd Samaya dalekaya iz vseh izvestnyh zvezd? Vse publikacii na tu zhe temu >>