Zvezdnye skopleniya
<< 6.5 Spektry yarkih zvezd sharovyh skoplenii. Soderzhanie tyazhelyh elementov v ih atmosferah | Oglavlenie | 6.7 Korrelyacii mezhdu fizicheskimi harakteristikami sharovyh skoplenii Galaktiki >>
6.6 Integral'nye spektry sharovyh skoplenii. Indeksy metallichnosti
Pervoe massovoe opredelenie integral'nyh spektral'nyh klassov sharovyh skoplenii proizvela Kennon (1929) po snimkam, poluchennym s ob'ektivnoi prizmoi. V osnovnom pri svoih ocenkah ona bazirovalas' na raspredelenii energii v nepreryvnom spektre etih ob'ektov, ne uchityvaya togo, chto eto raspredelenie moglo iskazhat'sya mezhzvezdnym poglosheniem sveta.
V 1946 g. N. Meiall (1946) v svyazi s izmereniem luchevyh skorostei 50 sharovyh skoplenii opredelil i ih spektral'nye klassy, pol'zuyas' obychnymi kriteriyami spektral'noi klassifikacii. Eti klassy okazalis' zaklyuchennymi v predelah A5 - G5 (v srednem, F8). Meiall uzhe obratil vnimanie na trudnosti klassifikacii, svyazannye s protivorechivost'yu ocenok, poluchavshihsya pri rassmotrenii raznyh spektral'nyh linii i polos. Populyarnosti spektrov skoplenii (slabost' linii K Sa II i linii Sr II) okazalis' shodnymi s osobennostyami spektrov zvezd vysokoi skorosti, otnosyashihsya k naseleniyu II tipa po Baade (k sfericheskoi sostavlyayushei Galaktiki). Meiall otmetil takzhe, chto 10 sharovyh skoplenii, raspolozhennyh v oblasti galakticheskogo centra, imeyut bolee pozdnie spektral'nye klassy (v srednem, G2) po sravneniyu s bol'shinstvom skoplenii.
| Skoplenie | Hγ | CH/Hγ | Fe I |
| 6440 6637 6356 6522 5139 (ω Cen) 6229 5272 (M3) 6205 (M13) 5904 (M5) 5024 (M53) 7078 (M15) 6341 (M92) |
G5 G8 G2 G0 F8 F8 F8 F8 F8 F6 F6 F6 |
G5 G5 G5 F8 F7 F7 F7 F5 F5 F4 F3 F2 |
G2 G2 G5 F2 F0 F0 F1 F0 F0 F0 - - |
V seredine 50-h godov Morgan (1956) razrabotal metodiku primeneniya dvumernoi MK klassifikacii zvezdnyh spektrov k klassifikacii integral'nyh spektrov sharovyh sistem i primenil ee dlya analiza spektrogramm sharovyh skoplenii, poluchennyh Meiallom. Mopgan vvel tri sistemy klassifikacii po otnosheniyu intensivnosti polosy G k intensivnosti linii Hγ (CH/Hγ), po absolyutnoi intensivnosti linii Hγ i po intensivnosti sil'nyh linii Fe I v oblasti λλ 4250-4400 A. Vtoraya sistema, ochevidno, naibolee blizka k sisteme, sootvetstvuyushei temperaturnoi klassifikacii. V tabl. 6.4 dlya illyustracii privedeny rezul'taty, poluchennye Morganom dlya nekotoryh skoplenii. Tri poslednih skopleniya v etoi tablice nevozmozhno klassificirovat' po liniyam metallov, tak kak eti linii isklyuchitel'no slaby ili prakticheski ne nablyudayutsya. Spektry etih ob'ektov pohozhi na spektry subkarlikov. Pervye tri skopleniya imeyut pochti normal'noe soderzhanie metallov; u skopleniya NGC 6356 ono podobno solnechnomu.
Soglasno Kinmanu (1959a) mezhdu spektral'nymi gruppami Deicha i integral'nymi spektral'nymi klassami (SN/Nγ) skoplenii Morgana sushestvuet zavisimost', predstavlennaya v tabl. 6.5, gde privedeny takzhe sootvetstvuyushie otnosheniya soderzhaniya metallov v zvezdah skoplenii k soderzhaniyu vodoroda po sravneniyu s analogichnym otnosheniem dlya Solnca.
| Spektral'naya gruppa zvezd-gigantov | Integral'nyi spektral'nyi klass, CH/Hγ | (Fe/H)Cl/(Fe/H)☉ |
| A | G5 - G0 G0 - F5 |
> 1/10 < 1/10 |
| B | F7 - F2 | > 1/100 |
| C | F5 - F2 | < 1/100 |
Togda zhe Morgan (1959) predlozhil klassifikaciyu integral'nyh spektrov sharovyh skoplenii, osnovannuyu na opredelenii intensivnostei linii metallov v sine-zelenoi oblasti spektra, intensivnosti G-polosy i na razlichiyah v intensivnosti nepreryvnogo spektra po obe storony linii Hζ. Vmesto klassifikacii po spektral'nym klassam Morgai razdelil sharovye skopleniya pa vosem' grupp. K gruppe I otnosyatsya skopleniya s isklyuchitel'no slabymi liniyami metallov, k gruppe VIII - skopleniya s sil'nymi liniyami metallov. Mezhdu nimi nablyudaetsya nepreryvnoe izmenenie intensivnosti etih linii.
Vsled za etim poyavilas' rabota van den Berga i Henri (1962), posvyashennaya fotoelektricheskoi spektrofotometrii 21 sharovogo skopleniya. V kassegrenovskom fokuse 74-dyuimovogo reflektora observatorii Devid Danlop bliz Toronto byl pomeshen pribor s difrakcionnoi reshetkoi, pozvolyayushii osushestvlyat' fotoelektricheskuyu zapis' spektra yadra sharovogo skopleniya v oblasti λλ 3400-5200 A. Spektry pochti vseh nablyudavshihsya sharovyh skoplenii okazalis' imeyushimi odnu obshuyu osobennost': razryv, ili skachok, v urovne nepreryvnogo spektra v raione λ 4000 A (ris. 89). Velichinu etogo skachka, vyrazhennuyu v zvezdnyh velichinah, avtory oboznachili simvolom Δ .
Ris. 89. Sravnenie raspredelenii energii v spektrah bednogo metallami skopleniya M 92 i sravnitel'no bogatogo metallami skopleniya NGC 6356 (van den Berg, Henri, 1962).
Na etom risunke (van den Berg, Henri, 1962) izobrazheny krivye absolyutnogo raspredeleniya energii v spektrah skopleniya NGC 6356, bogatogo metallami, i M 92 - skopleniya, bednogo metallami. Velichina Δ bol'she v spektre yadra NGC 6356, chem v spektre M 92. Linii metallov, kak izvestno, bolee mnogochislenny v ul'trafioletovoi oblasti spektra Solnca i drugih podobnyh emu po temperature zvezd. Van den Berg i Henri (1962) privodyat gistogrammu, pokazyvayushuyu dolyu energii (ελ), pogloshaemuyu fraungoferovymi liniyami v spektre Solnca, po uzhe upominavshimsya ranee dannym Mishara (1950). Obrazovav raznost' mezhdu krivymi absolyutnogo raspredeleniya energii v spektrah NGC 6356 i M 92, oni poluchili krivuyu raspredeleniya poglosheniya fraungoferovymi liniyami v spektre NGC 6356 po otnosheniyu k takoi zhe krivoi v spektre M 92, shodnuyu s gistogrammoi, postroennoi dlya Solnca.
Takim obrazom, mozhno schitat', chto nablyudaemye razlichiya raspredelenii energii v spektrah skoplenii NGC 6356 i M 92 obuslovleny v osnovnom razlichiem v soderzhanii metallov u zvezd etih skoplenii. Mezhdu parametrom Δ i morganovskoi gruppoi skopleniya, harakterizuyushei intensivnost' metallicheskih linii, sushestvuet dovol'no tesnaya korrelyaciya (Van den Berg, Henri, 1962). Poetomu van den Berg i Henri predlozhili nazyvat' parametr Δ parametrom metallicheskogo izobiliya. Vvedya monohromaticheskie pokazateli cveta S (41-45), S (46-51), S (39-45) i S (45-51), gde S (41-45), naprimer, est' raznost' mezhdu m(1/λ) pri λ 4100 i λ 4500 A na krivyh raspredeleniya energii, podobnyh izobrazhennym na ris. 89, van den Berg i Henri obrazovali ih kombinacii
|
(6.3) |
|
(6.4) |
korreliruyushie s velichinoi parametra Δ . Korrelyaciya parametrov Φ i Ψ s morganovskimi gruppami skoplenii okazalas' eshe bolee tesnoi, chem i sluchae parametra Δ , i stalo yasno, chto eti parametry takzhe mozhno rassmatrivat' kak parametry metallicheskogo izobiliya. Odnako, po-vidimomu, v svyazi s trudnost'yu ih opredeleniya dlya slabyh i dalekih ob'ektov, parametry Δ , Φ i Ψ ne poluchili shirokogo rasprostraneniya. Sleduyushim shagom v poiskah bolee dostupnogo izmereniyam parametra, ili indeksa, metallichnosti sharovyh skoplenii yavilos' obrashenie van den Berga k parametru Q, opredelyaemomu s pomosh'yu shirokopolosnoi UBV-fotometrii sootnosheniem (3.56). V 1966 g. van den Berg (1967) proizvel fotoelektricheskie izmereniya v sisteme UBV 49 sharovyh skoplenii, ispol'zuya diafragmy s diametrami otverstii, blizkimi k 3' i 6'. Ob'ediniv svoi rezul'taty s rezul'tatami fotoelektricheskih izmerenii sharovyh skoplenii, poluchennymi drugimi avtorami, v chastnosti, Dzhonsonom (1959) i Russo (1964), van den Berg opublikoval znacheniya (V - V) i (U - V) dlya yadernyh oblastei 64 sharovyh skoplenii nashei Galaktiki. Vychisliv dlya kazhdogo skopleniya parametr
|
(6.5) |
kotoryi schitalsya kogda-to (sm. § 3.10) ne zavisyashim ot izbiratel'nogo poglosheniya sveta, van den Berg obnaruzhil, chto on podobno parametram F i 4ya korreliruet s morganovskimi gruppami intensivnosti linii metallov v spektrah sharovyh skoplenii i nazval ego indeksom metallichnosti sharovyh skoplenii.
V deistvitel'nosti, kak pokazal Rasin (1973), parametr Q ne yavlyaetsya parametrom, ne zavisyashim ot poglosheniya. Koefficient pri (V - V) v formule (6.5) nel'zya schitat' postoyannym (sm. § 3.10). Eto bylo vyyasneno eshe ranee dlya zvezd (Shmidt-Kaler, 1961; Hartvik, Mak Klyur, 1972). To zhe samoe okazalos' spravedlivym i dlya sharovyh skoplenii.
Ris. 90. Linii narastayushego poglosheniya dlya sharovyh skoplenii raznyh spektral'nyh klassov i zavisimost' mezhdu E(U - V)/E(B - V) i spektral'nym klassom skopleniya (Rasin, 1973).
Na ris. 90 (Rasin, 1973) pokazan hod linii narastayushego poglosheniya dlya sharovyh skoplenii raznyh spektral'nyh klassov, a takzhe zavisimost' mezhdu srednim znacheniem E(U - V)/E (V - V) i spektral'nym klassom skopleniya.
Uchtya izbytki cveta, opredelennye ryadom avtorov dlya 24 sharovyh skoplenii nashei Galaktiki s izvestnymi spektral'nymi klassami, Rasin (1973) poluchil zavisimost' mezhdu normal'nymi pokazatelyami cveta (U - B)0 i (V - V)0 etih skoplenii, predstavlennuyu v tabl. 6.6.
| (V - V)0 | (U - B)0 |
| 0m,60 | 0m,010 |
| 0m,65 | 0m,050 |
| 0m,70 | 0m,105 |
| 0m,75 | 0m,175 |
| 0m,80 | 0m,255 |
| 0m,85 | 0m,360 |
| 0m,90 | 0m,500 |
Korrelyacii Q s metallichnost'yu skoree otrazhayut zavisimost' Q ot E(V - V), chem ot spektral'nogo tipa skopleniya (Heins, 1977a), poskol'ku skopleniya pozdnih tipov koncentriruyutsya k centru Galaktiki, ispytyvaya bolee sil'noe pogloshenie, chem skopleniya rannih tipov. Takim obrazom, parametr Q, opredelyaemyi vyrazheniem (6.5), ne mozhet schitat'sya indeksom metallichnosti sharovyh skoplenii. Vmesto nego v kachestve parametra, svobodnogo ot vliyaniya izbiratel'nogo poglosheniya sveta, Rasin predlagaet pol'zovat'sya parametrom
![$$
R^* = \frac{(U - B) + 0,10[1 - (B - V)]}{2(B - V) -1},
$$](https://images.astronet.ru/pubd/2011/06/28/0001252610/tex/formula107.gif){kind=small}
|
(6.6) |
opredelyayushim znacheniya (U - B) v tochkah peresecheniya linii narastayushego poglosheniya sharovyh skoplenii s liniei (B - V) = 1m,0. Parametr R* korreliruet so spektral'nymi klassami skoplenii i gruppami Morgana, harakterizuyushimi intensivnost' linii metallov v ih spektrah. Znacheniya R*, blizkie k 0,3, sootvetstvuyut klassam F2 - F8 i gruppam I - IV Morgana, znacheniya blizkie k 0,5 - klassam G2 - G5 i gruppam VI - VIII.
V dal'neishem raznye avtory vvodili i drugie indeksy metallichnosti IM sharovyh skoplenii (sm., naprimer, Kukarkin, 1974a). Vse oni tak ili inache kalibrovalis' s pomosh'yu nemnogih opredelenii velichiny [m/H], osnovannyh na metode krivyh rosta, i po nim v svoyu ochered' mnozhestvu skoplenii zatem pripisyvalis' znacheniya [m/N], poluchennye putem usredneniya etih indeksov, privodimyh k razlichnym sistemam.
Sushestvennuyu rol' v opredelenii znachenii [m/N] nachali igrat' ul'trafioletovye izbytki δ(U - V) zvezd skoplenii posle togo kak Uollerstein i Karlson (1960), opredeliv po metodu krivyh rosta soderzhanie metallov [m/N] u trinadcati subkarlikov, obnaruzhili chetkuyu korrelyaciyu mezhdu velichinoi δ(U - V) i velichinoi [m/N] u etih zvezd. Rost δ(U - V) sootvetstvoval umen'sheniyu [m/N]. Pri etom za soderzhanie metallov prinimalos' srednee iz soderzhanii Na, Mg, Si, Ca, Sc, Ti, Cr, Fe i Ni.
Pereidem teper' k rassmotreniyu korrelyacii mezhdu raznoobraznymi harakteristikami sharovyh skoplenii.
<< 6.5 Spektry yarkih zvezd sharovyh skoplenii. Soderzhanie tyazhelyh elementov v ih atmosferah | Oglavlenie | 6.7 Korrelyacii mezhdu fizicheskimi harakteristikami sharovyh skoplenii Galaktiki >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
zvezdy - Skoplenie
Publikacii so slovami: zvezdy - Skoplenie | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
