Большая Советская Энциклопедия (ЗВ). Страница 20
Параметрызвёзд. Основные характеристики З. — масса, радиус (не считая внешних прозрачных слоев), светимость (полное количество излучаемой энергии); эти величины часто выражаются в долях массы, радиуса и светимости Солнца. Кроме основных параметров, употребляются их производные: эффективная температура; спектральный класс, характеризующий степень ионизации и возбуждения атомов в атмосфере З.; абсолютная звёздная величина (т. е. звёздная величина, которую имела бы З. на стандартном расстоянии 10 парсек);показатель цвета (разность звёздных величин, определённых в двух разных спектральных областях).
Звёздный мир чрезвычайно многообразен. Некоторые З. в миллионы раз больше (по объёму) и ярче Солнца (звёзды-гиганты ); в то же время имеется множество З., которые по размерам и количеству излучаемой ими энергии значительно уступают Солнцу (звёзды-карлики ) (см. рис. 1). Разнообразны и светимости З.; так, светимость З. S Золотой Рыбы в 400 тыс. раз больше светимости Солнца. З. бывают разреженные и чрезвычайно плотные. Средняя плотность ряда гигантских З. в сотни тысяч раз меньше плотности воды, а средняя плотность т. н. белых карликов , наоборот, в сотни тысяч раз больше плотности воды. Массы З. различаются меньше.
У некоторых типов З. блеск периодически изменяется; такие З. называются переменными звёздами . Грандиозные изменения, сопровождаемые внезапными увеличениями блеска, происходят в новых звёздах . При этом за несколько суток небольшая звезда-карлик увеличивается, от неё отделяется газовая оболочка, которая, продолжая расширяться, рассеивается в пространстве. Затем З. вновь сжимается до небольших размеров. Ещё большие изменения происходят во время вспышек сверхновых звёзд .
Изучение спектров З. позволяет определить химический состав их атмосфер. З., как и Солнце, состоят из тех же химических элементов, что и все тела на Земле.
В З. преобладают водород (около 70% по весу) и гелий (около 25%); остальные элементы (среди них наиболее обильны кислород, азот, железо, углерод, неон) встречаются почти точно в том же соотношении, что и на Земле. Для наблюдений пока доступны лишь внешние слои З. Однако сопоставление данных непосредственных наблюдений с выводами, вытекающими из общих законов физики, позволило построить теорию внутреннего строения З. и источников звёздной энергии.
Солнце по всем признакам является рядовой З. Имеются все основания предполагать, что многие З., как и Солнце, имеют планетные системы. Вследствие дальности расстояния пока ещё не удаётся непосредственно увидеть такие спутники З. даже в самые мощные телескопы. Для их обнаружения необходимы тонкие методы исследования, тщательные наблюдения в течение десятков лет и сложные расчёты. В 1938 шведский астроном Э. Хольмберг заподозрил, а позднее советский астроном А. Н. Дейч и др. установили существование невидимых спутников у звезды 61 Лебедя и других близких к Солнцу З. Наша планетная система, т. о., не является исключительным явлением. На многих планетах, окружающих другие З., также вероятно существование жизни, и Земля не представляет в этом отношении исключения.
З. часто расположены парами, обращающимися вокруг общего центра масс; такие З. называются двойными звёздами . Встречаются также тройные и кратные
системы З.
Взаимное расположение З. с течением времени медленно изменяется вследствие их движений в Галактике . Звёзды образуют в пространстве огромные звёздные системы — галактики . В состав нашей Галактики (к которой принадлежит Солнце) входит более 100 млрд. З. Изучение строения Галактики показывает, что многие З. группируются в звёздные скопления , звёздные ассоциации и др. образования.
З. изучаются в двух дополняющих друг друга направлениях. Звёздная астрономия , рассматривающая З. как объекты, характеризующиеся теми или иными особенностями, исследует движение З., распределение их в Галактике и в скоплениях, различные статистические закономерности. Предметом изучения астрофизики являются физические процессы, происходящие в З., их излучение, строение, эволюция.
Массы звёзд. Массы могут быть определены непосредственно лишь у двойных З. на основе изучения их орбит. У спектрально-двойных З. измерения смещений спектральных линий вследствие эффекта Доплера позволяют определить период обращения компонентов и проекции макс. скорости каждого компонента на луч зрения. Аналогичные измерения можно провести и у некоторых визуально-двойных З. Этих данных достаточно для вычисления отношения масс компонентов. Абсолютные значения масс определяются, если система является в то же время и затменно-двойной, т. е. если её орбита видна с ребра и компоненты З. попеременно закрывают друг друга. Изучение масс двойных З. показывает, что между массами и светимостями З. главной последовательности существует статистическая зависимость (см. «Масса — светимость» диаграмма ). Эта зависимость, распространённая и на одиночные З., позволяет косвенно, определяя светимости З., оценивать и их массы.
Светимости звёзд и расстояния до них. Основной метод определения расстояний до З. состоит в измерении их видимых смещений на фоне более далёких З., обусловленных обращением Земли вокруг Солнца. По смещению (параллаксу ), величина которого обратно пропорциональна расстоянию, вычисляют и само расстояние. Однако такой способ измерений применим только к ближайшим З.
Зная расстояние до З. и её видимую звёздную величину m, можно найти абсолютную звёздную величину М по формуле:
М = m +5-5 lg r,
где r — расстояние до З., выраженное в парсеках . Определив средние абсолютные звёздные величины для З. тех или иных спектральных классов и сопоставив с ними видимые звёздные величины отдельных З. этих же классов, можно определить расстояния и до удалённых З., для которых параллактические смещения неощутимы (это т. н. спектральные параллаксы). Абсолютные звёздные величины некоторых типов переменных звёзд (например, цефеид ) можно установить по величине периода изменения блеска, что также позволяет определять расстояния до них.
Расстояния оцениваются также по систематическим компонентам лучевых скоростей и собственных движений звёзд , обусловленным особенностями вращения Галактики и движением Солнца (вместе с Землёй) в пространстве и зависящим, т. о., от удалённости З. Чтобы исключить влияние собственных скоростей отдельных З., определяют расстояние сразу до большой группы их (статистические или групповые параллаксы).
Наиболее яркие З. приведены в табл. 1, ближайшие З. — в табл. 2.
Табл. 1.—Наиболее яркие звезды
Название | Видимая звёздная величина (систе- ма V) | Спект-ральный класс и класс свети- мости | Собст- венное движе- ние | Парал- лакс | Лучевая скорость, км/сек | Тангенци- альная скорость, км/сек | Абсолют- ная звёздная величина (систе- ма V) | Светимость (в единицах светимости Солнца) | |
a | Большого Пса | –1,46 | А1 V | 1,32“ | 0,375“ | -8 | 17 | + 1,4 | 22,4 |
8,5 | А5 | +11,4 | 0,002 | ||||||
a | Киля | -0,75 | F0 lb-ll | 0,02 | 0,018 | +20 | 5 | -4,4 | 4700 |
a | Волопаса | -0,05 | К2 IIIp | 2,28 | 0.090 | -5 | 120 | -0,3 | 107 |
a | Лиры | +0,03 | А0 V | 0,34 | 0,123 | -14 | 13 | -+0,5 | 51 |
a | Центавра | 0,06 | G2 V | 3,68 | 0,751 | --22 | 23 | +4,5 | 1,3 |
1,51 | К5 | +5,9 | 0,34 | ||||||
a | Возничего | 0,08 | G8 III | 0,44 | 0,073 | +30 | 29 | -0,6 | 141 |
b | Ориона | 0,13 | В8 Iа | 0,00 | 0,003 | +24 | 0 | -7,5 | 81000 |
a | Малого Пса | 0,37 | F5 IV-V | 1,25 | 0,288 | -3 | 20 | +2,6 | 7,4 |
10,8 | белый карлик | 13,1 | 0,0004 | ||||||
a | Ориона | 0,42 пер. | М2 lab | 0,03 | 0,005 | +21 | 28 | -6,1 | 22400 |
a | Эридана | 0,47 | В5 IV | 0,10 | 0,032 | +19 | 15 | -2,0 | 510 |
b | Центавра | 0,59 | В1 II | 0,04 | 0,016 | -12 | 11 | -3,4 | 1860 |
a | Орла | 0,76 | А7 IV-V | 0,66 | 0,198 | -26 | 16 | +2,3 | 9,8 |
a | Креста | 0,79 | В1 IV | 0,04 | 0,008 | -6 | 24 | -4,7 | 6200 |
1,3 | В1 | -4,2 | 3700 | ||||||
a | Тельца | 0,86 | К5 III | 0,20 | 0,048 | +54 | 20 | -0,7 | 155 |
13,6 | М2 V | +11,8 | 0,0015 | ||||||
a | Скорпиона | 0,91 пер. | MI la | 0,03 | 0,019 | -3 | 7 | -2,7 | 980 |
6,8 | В4 | +3,2 | 4,1 | ||||||
a | Девы | 0,97 пер. | В1 V | 0,05 | 0,021 | +1 | 11 | -2,4 | 740 |
b | Близнецов | 1,14 | К0 III | 0,62 | 0,093 | +3 | 32 | +1,0 | 32 |
a | Южной Рыбы | 1,16 | A3 V | 0,37 | 0,144 | +6 | 12 | +2,0 | 13 |
a | Лебедя | 1,25 пер. | А2 la | 0,00 | 0,003 | -3 | 0 | -6,2 | 24 600 |
a | Льва | 1,35 пер. | B7 V | 0,24 | 0,039 | +3 | 29 | -0,7 | 155 |
7,6 | К2 | +5,6 | 0,45 | ||||||
13 | +11 | 0,003 |