Все о подготовке к ЕГЭ и ОГЭ
  • Добавить материал
  • О проекте
  • Обратная связь
No Result
View All Result
  • Онлайн-школы
  • Репетиторы
  • Материалы по предметам
    • Русский язык
    • Обществознание
    • Физика и астрономия
    • Английский
    • Литература
    • Математика
  • Полезное
No Result
View All Result

EGE-School.ru » Физика и астрономия » Астрономия по учебнику Левитана » Физические переменные, новые и сверхновые звезды по учебнику Левитана

Физические переменные, новые и сверхновые звезды по учебнику Левитана

04.11.2023
in Астрономия по учебнику Левитана, Физика и астрономия
Reading Time: 2 mins read
A A
Физические переменные, новые и сверхновые звезды по учебнику Левитана
400
VIEWS
Поделится в TelegramПоделится в ВКПоделится в Twitter

1. Введение. Переменные звезды — это звезды, у которых меняется яркость. Некоторые из них имеют периодические изменения блеска, в то время как у других наблюдается непредсказуемая вариабельность. Одной из разновидностей периодических переменных звезд являются затменные переменные, представляющие собой двойные системы. Но помимо этого, существует множество одиночных звезд, блеск которых подвержен изменениям из-за физических процессов, происходящих в них. Такие звезды называются физическими переменными. Исследования в этой области показывают, что звезды не только различаются по массе, размерам, температуре, светимости и спектрам, но и некоторые из этих характеристик изменяются со временем.

Кривая блеска δ Цефея

2. Цефеиды. Цефеиды представляют собой важный класс физических переменных звезд. Они имеют сходство с звездой δ Цефея. Что делает эту звезду особенной? Рассмотрим рисунок 86. На нем показан график изменения блеска звезды δ Цефея, которая является прародителем этого класса переменных звезд. График показывает непрерывные колебания блеска с периодом 5,4 дня и амплитудой 1 магнитуда. При этом увеличение блеска происходит быстрее, чем его уменьшение после достижения максимума. Форма кривой остается неизменной. Следовательно, звезда δ Цефея является периодической переменной. Существуют и цефеиды с короткими периодами (до нескольких часов), и с длительными (до нескольких десятков суток).

Изучение спектров цефеид показывает, что вблизи максимума блеска фотосфера этих звезд приближается к наблюдателю с наибольшей скоростью, а вблизи минимума — с наибольшей скоростью отдаляется от наблюдателя. Это следует из анализа смещений спектральных линий цефеид с использованием эффекта Доплера.

Зависимость «период-светимость» для цефеид

Сам факт изменения размеров фотосферы звезды, а, следовательно, и изменения ее светимости, представляет собой явление, с которым мы сталкиваемся впервые. В отличие от Солнца и аналогичных ему стационарных звезд, размеры которых практически не изменяются, цефеиды являются нестационарными. Они представляют собой пульсирующие звезды, периодически расширяющиеся и сжимающиеся. В процессе пульсации меняется и температура фотосферы цефеиды. Наиболее высокая температура звезды наблюдается в момент максимума блеска.

Кривая блеска Миры Кита

Существует зависимость между периодом пульсации и светимостью цефеид, которая получила название «период — светимость». Если известен период изменения блеска цефеиды, то, используя эту зависимость, можно определить ее абсолютную звездную величину. Зная видимую звездную величину из наблюдений, мы можем рассчитать расстояние до цефеиды согласно формуле. Так как цефеиды относятся к категории гигантских и сверхгигантских звезд (то есть имеют огромные размеры и высокую светимость), они видны с больших расстояний. Обнаруживая цефеиды в далеких звездных системах, можно измерять расстояния до этих систем. Изучение цефеид имеет важное значение для понимания эволюции звезд.

3. Другие физические переменные звезды. Вселенная кишит разнообразием переменных звезд. Цефеиды, несмотря на свою важность, представляют всего лишь одну категорию из многих. Первая переменная звезда была обнаружена в далеком 1596 году в созвездии Кита. Она не является цефеидой. Её блеск колеблется с периодом около 350 дней, при этом яркость в максимуме достигает 3m, а в минимуме 9m. Позднее было найдено множество аналогичных звезд типа Миры Кита, преимущественно представителей класса М, они известны как холодные звезды-гиганты. Предполагается, что изменения блеска этих звезд связаны с пульсацией и периодическими извержениями горячих газов из их недр, в более высокие слои атмосферы.

Однако далеко не у всех физических переменных звезд можно наблюдать периодические изменения. Существует множество звезд, которые относятся к полуправильным или даже к неправильным переменным. У таких звезд сложно или даже невозможно выявить закономерности в изменении блеска.

4. Новые и сверхновые звезды. Переходя к разговору о новых и сверхновых звездах, следует отметить, что они привлекают внимание благодаря резкому увеличению своей яркости. При вспышках новых звезд блеск возрастает в тысячи и миллионы раз в течение нескольких суток или даже месяцев. Известны случаи, когда звезды вспыхивали снова и снова. Согласно современным исследованиям, новые звезды обычно являются частью двойных систем, а вспышки происходят в результате обмена веществом между компонентами этих пар. Например, в системе с «белым карликом» и обычной звездой низкой светимости взрывы, вызывающие появление новой звезды, могут происходить при переносе газа с одной звезды на другую.

Взрывы сверхновых звезд, блеск которых внезапно возрастает примерно на 19m, представляют собой поистине грандиозные события. В момент наивысшей яркости излучающая поверхность звезды приближается к наблюдателю со скоростью нескольких тысяч километров в секунду. Эти взрывы свидетельствуют о том, что сверхновые звезды являются истинными пиротехниками космоса.

При взрывах сверхновых звезд выделяется колоссальная энергия, составляющая около 1041 Дж. Такие мощные взрывы происходят на завершающих этапах эволюции звезд, чья масса в несколько раз больше массы Солнца. В момент максимальной яркости одна сверхновая звезда может светить ярче миллиарда звезд, подобных нашему Солнцу. При наиболее мощных взрывах некоторых сверхновых звезд может выбрасываться вещество со скоростью 5000—7000 км/с, масса которого достигает нескольких солнечных масс. Остатки оболочек, выброшенных сверхновыми звездами, можно наблюдать долгое время в виде расширяющих

ся газовых туманностей. Были обнаружены не только эти остатки, но и оставшаяся центральная часть некогда взорвавшейся звезды. Эти «звездные останки» обнаружились как источники радиоизлучения и получили название пульсаров. Первые пульсары были открыты в 1967 году.

У некоторых пульсаров удивительно стабильна частота повторения радиоимпульсов. Они повторяются через строго одинаковые промежутки времени, с точностью, превышающей 10-9 секунды! Открытые пульсары находятся от нас на расстояниях, не превышающих сотен парсек. Считается, что пульсары представляют собой быстро вращающиеся сверхплотные звезды. Их радиусы составляют около 10 километров, а массы приблизительно равны массе Солнца. Эти звезды состоят из сильно плотно упакованных нейтронов и получили название нейтронных. Пульсары проявляют себя как таковые лишь в определенные периоды своего существования.

Вспышки сверхновых звезд представляют собой редкие астрономические события. За последние тысячелетия в нашей галактической системе было зафиксировано всего несколько случаев вспышек сверхновых. Среди них наиболее достоверно установлены три: в 1054 году в созвездии Тельца, в 1572 году в созвездии Кассиопеи и в 1604 году в созвездии Змееносца. Первая из этих сверхновых была описана как «звезда-гость» китайскими и японскими астрономами, вторая — Тихо Браге, а третью наблюдал Иоганн Кеплер. Блеск сверхновых в 1054 и 1572 годах превосходил блеск Венеры, и эти звезды были видны даже днем. С тех пор, как был изобретен телескоп в 1609 году, в нашей галактической системе не наблюдалось ни одной сверхновой звезды (возможно, некоторые вспышки остались незамеченными). Когда же появилась возможность исследовать другие звездные системы, там стали часто обнаруживать новые сверхновые.

23 февраля 1987 года сверхновая звезда вспыхнула в Большом Магеллановом Облаке, самом крупном спутнике нашей Галактики (созвездие Золотой Рыбы) — это было первый раз с 1604 года, когда сверхновую звезду можно было видеть даже невооруженным глазом. До вспышки на этом месте находилась звезда 12-й звездной величины. В момент наивысшей яркости блеск звезды достиг 4m в начале марта, а затем начал медленно угасать. Ученым удалось впервые проследить весь процесс вспышки, наблюдая с помощью телескопов крупнейших наземных обсерваторий, орбитальной обсерватории «Астрон» и рентгеновских телескопов на модуле «Квант» орбитальной станции «Мир». Наблюдения проводились в разных диапазонах спектра, включая видимый оптический диапазон, ультрафиолетовый, рентгеновский и радиодиапазоны. В научной литературе появились сенсационные сообщения о регистрации нейтринного и, возможно, гравитационного излучения от взорвавшейся звезды. Также были уточнены и обогащены новыми данными модели строения звезды в фазе, предшествующей взрыву.

Расстояние до сверхновой (СН 1987 А) оценивается как не менее 160 тысяч световых лет (50 килопарсеков). Таким образом, сверхновая звезда взорвалась не в 1987 году, а на 160 тысяч лет ранее! Если бы вспышка произошла на расстоянии 10 парсек от нас, сверхновая звезда освещала бы Землю ярче, чем полнолуние.

ShareShare3Tweet16
Previous Post

Двойные звезды по учебнику Левитана

Next Post

Наша галактика по учебнику Левитана

Похожие записи

«Физтех — регионам» МФТИ: как участвовать и как подготовиться?
Полезное

«Физтех — регионам» МФТИ: как участвовать и как подготовиться?

С 2019 года во многих регионах России действует проект Московского физико-технического института (МФТИ) «Физтех — регионам». Это программа развития одаренных...

17.11.2023
425
Годичное движение Солнца по небу. Эклиптика по учебнику Воронцова — краткий конспект
Астрономия по учебнику Воронцова

Годичное движение Солнца по небу. Эклиптика по учебнику Воронцова — краткий конспект

Изменение полуденной высоты Солнца: Наблюдения показывают, что в течение года полуденная высота Солнца меняется, что также влияет на видимые созвездия....

09.11.2023
276
Видимое движение звезд на различных географических широтах по учебнику Воронцова — краткий конспект
Астрономия по учебнику Воронцова

Видимое движение звезд на различных географических широтах по учебнику Воронцова — краткий конспект

Высота полюса мира над горизонтом: Высота полюса мира над горизонтом равна географической широте места наблюдения. Это позволяет определить географическую широту,...

09.11.2023
276
Небесные координаты и звездные карты по учебнику Воронцова — краткий конспект
Астрономия по учебнику Воронцова

Небесные координаты и звездные карты по учебнику Воронцова — краткий конспект

Наблюдение звезд: Человеческий глаз способен увидеть около 6000 звезд, но из-за ограничений, наложенных горизонтом Земли, мы можем наблюдать только половину...

09.11.2023
217

Добавить комментарий Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Are there или are their — как говорить правильнее?

Are there или are their — как говорить правильнее?

12.12.2023
An hour или a hour — как правильно?

An hour или a hour — как правильно?

12.12.2023
Counselor или counsellor — как правильно? Значение и перевод

Counselor или counsellor — как правильно? Значение и перевод

12.12.2023
Has или have — как правильно?

Has или have — как правильно?

12.12.2023
Don’t или doesn’t — как правильно?

Don’t или doesn’t — как правильно?

12.12.2023
План по теме «Истина и заблуждение» (обществознание)

План по теме «Истина и заблуждение» (обществознание)

11.12.2023
План по теме «Трудовая деятельность» (обществознание)

План по теме «Трудовая деятельность» (обществознание)

11.12.2023
План по теме «Общение как вид деятельности» (обществознание)

План по теме «Общение как вид деятельности» (обществознание)

11.12.2023
Все о подготовке к ЕГЭ и ОГЭ
+7 (499) 404-27-48
Поможем с подбором курса 24/7
Рейтинг онлайн-школ
  • Подготовка к ЕГЭ по обществознанию
  • Онлайн-школы русский язык
  • Онлайн-школы химия
  • Онлайн-школы английский
  • Онлайн-школы по истории
  • Курсы по физике ЕГЭ
  • Онлайн-школы профильная математика
  • Онлайн-школы литература
  • Онлайн-школы биология
  • Онлайн-школы информатика
  • Подготовка к ЕГЭ по обществознанию
  • Онлайн-школы русский язык
  • Онлайн-школы химия
  • Онлайн-школы английский
  • Онлайн-школы по истории
  • Курсы по физике ЕГЭ
  • Онлайн-школы профильная математика
  • Онлайн-школы литература
  • Онлайн-школы биология
  • Онлайн-школы информатика
Учебные материалы
  • Физика и астрономия
  • Обществознание
  • Английский
  • Математика
  • Литература
  • Физика и астрономия
  • Обществознание
  • Английский
  • Математика
  • Литература
Полезное
  • Репетиторы по подготовке к ЕГЭ и ОГЭ
  • Астрономия по учебнику Левитана
  • Астрономия по учебнику Воронцова
  • Репетиторы в Казахстане
  • Репетиторы по подготовке к ЕГЭ и ОГЭ
  • Астрономия по учебнику Левитана
  • Астрономия по учебнику Воронцова
  • Репетиторы в Казахстане
О проекте
  • О сервисе
  • Политика конфиденциальности
  • Пользовательское соглашение
  • Обратная связь
  • О сервисе
  • Политика конфиденциальности
  • Пользовательское соглашение
  • Обратная связь
© EGE-School.ru, 2022-2023
  • Онлайн-школы
  • Репетиторы
  • Материалы по предметам
    • Русский язык
    • Обществознание
    • Физика и астрономия
    • Английский
    • Литература
    • Математика
  • Полезное
Бесплатный пробный урок с репетитором

Сервис подбора репетиторов TutorOnline.ru дарит вам бесплатное занятие с репетитором.

Первое занятие: 0₽ (бесплатно), следующие — от 490₽/занятие
  • С ребенком занимается личный репетитор по тем темам, которые он не знает
  • Репетиторы доступны в любое удобное время. Не только по московскому времени. Можно заниматься даже после тренировок и секций.
  • Есть образовательная лицензия. А значит сервис прошел проверку Министерства просвещения РФ.
  • Можно сделать налоговый вычет. За занятия с репетиторами вы можете сделать налоговый вычет.
  • С ребенком занимается личный репетитор по тем темам, которые он не знает
  • Репетиторы доступны в любое удобное время. Не только по московскому времени. Можно заниматься даже после тренировок и секций.

После заполнения формы вы сможете сразу выбрать предмет, удобное время и дату занятия. Заполняя форму, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности ООО «ТюторОнлайн» и EGE-School.ru. Услуги оказываются Обществом с ограниченной ответственностью «ТьюторОнлай». Пользовательское соглашение.