МАССЫ И РАЗМЕРЫ ЗВЁЗД

муниципального района Республики Мордовия
10-11 класс
УМК Б.А.Воронцова-Вельяминова

и физические двойные звезды.

В первом случае такие две звезды

хотя и видны вблизи, но находятся в пространстве далеко друг от друга.

Если же в результате наблюдений выясняется, что они образуют единую систему и обращаются вокруг общего центра масс под действием взаимного тяготения, то их называют физическими двойными звездами.

Веста

Паллада

известный английский астроном Вильям Гершель (1738–1822).





Множество двойных звезд открыл

и исследовал В. Я. Струве.

В настоящее время известно уже более 70 тыс. этих объектов.

Веста

Паллада

Василий Яковлевич (Фридрих Георг Вильгельм) Струве (1793—1864) выдающийся астроном, член Петербургской академии наук, первый директор Пулковской обсерватории, член-учредитель Русского географического общества

всего к нам и получила название Проксима

(в переводе с греческого – ближайшая).

Кастор — кратная звезда, состоящая из шести компонентов

Сравнительные размеры компонентов системы α Центавра и Солнца

Когда число звезд в системе, связанной взаимным тяготением, оказывается более двух, то их называют кратными.
В настоящее время считается, что большинство звезд (более 70%) образуют системы большей или меньшей кратности.

глазом, являются Мицар и Алькор в созвездии Большой Медведицы.
Среди ярчайших

звезд также были обнаружены двойные: Сириус, Капелла, Кастор и др.
Более того, оказалось, что во многих случаях каждая из звезд такой пары сама состоит из нескольких звезд.
Так, Мицар и Капелла имеют в своем составе четыре компонента, а Кастор – шесть.

Веста

Люди с хорошим зрением видят рядом с Мицаром звезду Алькор.
Название в переводе с арабского означает забытая или незначительная.
Способность видеть Алькор — традиционный способ проверки зрения.

ярчайших звёзд неба.
Кастор – первая двойная звезда, у которой ещё

Вильям Гершель в 1804 году обнаружил явное орбитальное движение.
Тусклая переменная звезда 9-й звёздной величины YY Близнецов физически связана с Кастором.
Каждый из компонентов является спектрально-двойной звездой.

Кастор — кратная звезда, состоящая из шести компонентов

от нескольких лет до нескольких десятков лет (в редких случаях

превышают 100 лет).
Их орбиты сравнимы по размерам с орбитами планет-гигантов.
Большинство спектрально-двойных звезд имеют периоды обращения порядка нескольких суток, располагаясь друг от друга на расстоянии 5–7 млн км.
Самый короткий из известных периодов составляет всего 2,6 ч.

Веста

Паллада

Сириус — двойная звезда, самая ярка звезда ночного неба, которая входит в созвездие Большого Пса.
Видимая звёздная величина Сириуса равна -1,46m.
Сириус в 20 раз ярче Солнца и в два раза массивнее его.
Звезда находится примерно в 8,6 световых годах от Солнца и является одной из ближайших к нам звезд.

которое происходит вследствие эффекта Доплера.
Смещение меняется с периодом, равным периоду

обращения пары.

Если яркости и спектры звезд, составляющих пару, сходны, то в спектре наблюдается периодическое раздвоение линий.

Если одна из звезд настолько слаба, что ее линии не видны, то будет наблюдаться периодическое смещение линий более яркой звезды.

Веста

Раздвоение линий в спектре двойной звезды

компоненты будут поочередно загораживать, «затмевать» друг друга.
Такие звезды называют

затменно-двойными или алголями – по названию наиболее известной звезды этого типа β Персея.
Ее арабское название «эль гуль» (дьявол) постепенно превратилось в Алголь.
Возможно, что еще древние арабы заметили странное поведение этой звезды: в течение 2 суток 11 часов ее яркость остается постоянной, но затем за 5 часов она ослабевает от 2,3 до 3,5 звездной величины, а за следующие 5 часов ее прежняя яркость восстанавливается.

Веста

Паллада

изучение позволяет определить не только характеристики орбиты, но также получить

некоторые сведения о самих звездах.
Продолжительность затмения дает возможность судить о размерах звезды.
Рекордсменом здесь является ε Возничего, в системе которой при периоде 27 лет затмение продолжается 2 года.

Веста

Паллада

Так художник представляет себе систему ε Возничего (вид плашмя (малое наклонение)).

Так художник представляет себе систему ε Возничего: яркая звезда спектрального класса F и затмевающий компаньон спектрального класса B, окружённый пылевым диском.

Так художник представляет себе систему ε Возничего
(вид с ребра (большое наклонение)).

форма существенно отличается от сферической.

Веста
Паллада
Кривая блеска несферической двойной звезды
Близкое

расположение компонентов приводит к тому, что газы из атмосферы одной звезды перетекают на другую.
Иногда эти процессы принимают катастрофический характер, и наблюдается вспышка новой звезды.

они заключены в пределах от 0,03 до 60 масс Солнца.

При этом большинство из них имеют массу от 0,3 до 3 масс Солнца.
Очень большие массы встречаются крайне редко.

Веста

Паллада

используются также для поиска планет, обращающихся вокруг других звезд (экзопланет).

К концу 2009 г. было подтверждено открытие около 400 экзопланет, которые составили 340 планетных систем. В их числе было 42 системы, содержавшие не менее двух планет, а одна – не менее 5. Большинство этих планет оказались газовыми гигантами типа Юпитера и Сатурна.

Веста

Паллада

и массе похожи на Землю и находятся недалеко от звезд,

что обеспечило бы на поверхности планеты условия, необходимые для существования жизни.

Веста

С этой целью в 2009 году был запущен КА «Кеплер».
Он мог одновременно наблюдать более чем 100 тыс. звёзд в небольшой области неба между созвездиями Лебедя и Лиры.

По состоянию на июль 2015 года подтверждена природа более 1000 планет из около 4700 кандидатов, открытых телескопом.
Среди всех кандидатов 49 % имеют размеры меньше, чем 2 размера Земли.

КА «Кеплер»

они даже в самые мощные телескопы видны как точки.
Лишь

в последние годы для некоторых самых крупных из них удалось получить изображение в виде диска, на котором обнаруживаются пятна.

Бетельгейзе является красным сверхгигантом в созвездии Ориона на расстоянии около 650 световых лет от Земли.
Бетельгейзе - огромная звезда. Если ее поместить в центре нашей Солнечной системы, то она бы простиралась до орбиты Юпитера.
В 600 раз больше, чем наше Солнце, она излучает примерно в 100 000 раз больше энергии.
В возрасте всего несколько миллионов лет Бетельгейзе уже приближается к концу своей жизни и вскоре взорвется как сверхновая. Когда это произойдет, сверхновую можно будет видеть даже днем.

Гигантское пятно на звезде HD 12545
в созвездии Треугольника

сверхгиганты Антарес и Бетельгейзе в сотни раз больше Солнца по

диаметру.

Красный гипергигант VV Цефея A спектрального класса M2 — вторая по размеру в нашей галактике (после гипергиганта VY Большого Пса).
Радиус звезды приблизительно равен 730800000 км или 1050 радиусам Солнца, а светимость — в 275 000—575 000 раз больше.

меньше солнечного.

километров.

данных об их массе и размерах, показывают, что она может

значительно отличаться от средней плотности Солнца.
Средняя плотность некоторых сверхгигантов составляет всего 10-3 кг/м3, что в 1000 раз меньше плотности воздуха при нормальных условиях.
Другой крайностью является плотность белых карликов – около 109 кг/м3.

строению, хотя все имеют примерно одинаковый химический состав

(95–98% их массы составляют водород и гелий).

или ниже, похожи на него по внутреннему строению.
Среди множества

звезд этого типа есть и такие, которые по многим своим характеристикам являются «двойниками» Солнца. Наиболее яркой из них является β Гончих Псов.
У более горячих звезд главной последовательности внешняя конвективная зона отсутствует. В этих звездах конвекция происходит в ядре протяженностью до 1/4 их радиуса, окруженном лучистой оболочкой.

0,001 доли радиуса звезды).
Термоядерные реакции происходят в окружающем его

тонком слое; далее на протяжении около 0,1 радиуса звезды происходит передача энергии излучением.
Практически весь остальной объем (9/10 радиуса) составляет протяженная конвективная зона.

его плотностью и не зависит от температуры.
Равновесие такой «экзотической»

звезды, масса которой равна солнечной, наступает лишь тогда, когда она сожмется до размеров, примерно равных размерам Земли.
Внутри белого карлика температура достигает 10 млн К и практически не меняется; только в тонкой оболочке из «обычного» вещества она резко падает до 10 000 К.

необходимой для протекания термоядерной реакции превращения водорода в гелий.
Гравитационное

сжатие их массы достаточно лишь для того, чтобы достигнутая температура обеспечила в течение короткого (по космическим меркам) времени превращение дейтерия (тяжелого изотопа водорода) в гелий.
Масса коричневых карликов составляет всего лишь 0,01–0,07 массы Солнца. Про них можно сказать, что они еще не звезды, но уже не планеты.

раз отличаются размеры и плотности звезд сверхгигантов и карликов?
Каковы

размеры самых маленьких звезд?

Определите сумму масс двойной звезды Капелла, если большая полуось ее

орбиты равна 0,85 а.е., а период обращения 0,285 года.
№2. Во сколько раз светимость Ригеля больше светимости Солнца, если его параллакс равен 0,003", а видимая звездная величина 0,34?
№3. Какова средняя плотность красного сверхгиганта, если его диаметр в 300 раз больше солнечного, а масса в 30 раз больше массы Солнца?

Воронцов-Вельяминов, Е.К.Страут. - М.: Дрофа, 2013. – 238с
CD-ROM «Библиотека электронных

наглядных пособий «Астрономия, 9-10 классы». ООО «Физикон». 2003
https://cdn.eso.org/images/thumb700x/eso0948a.jpg
http://spacegid.com/wp-content/uploads/2015/12/Stroenie-raznyih-zvezd.jpg
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/cfc8b76c-8d03-b480-f434-611102a61e74/0700302.jpg
http://blog.astronomypage.ru/wp-content/uploads/2014/03/optdvzvezdy.jpg
http://blog.astronomypage.ru/wp-content/uploads/2014/03/fizdvzvezdy.jpg
http://ogrencikariyeri.com/haber/wp-content/uploads/2017/04/SİR-WİLLİAM-HERSCHEL1.jpg
http://polit.ru/media/photolib/2014/04/14/thumbs/struve-2_1397497425.jpg.600x450_q85.jpg
https://img-fotki.yandex.ru/get/51809/214291281.c3/0_1e3e53_39dfcba9_orig.jpg
http://www.infuture.ru/filemanager/castor_xmm.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bb/Сравнительные_размеры_компонентов_системы_α_Центавра_и_Солнца.jpg
http://www.ochki.net/Files/Ochki.net/89/891267cf-c2d7-4587-8898-5ce14b5015bc.jpg
https://pic.xenomorph.ru/2013-03/1363071348_002633_10_fig3.jpg
http://www.relativelyinteresting.com/wp-content/uploads/2017/01/mizar_2.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c9/Sirius_A_and_B_artwork.jpg/1280px-Sirius_A_and_B_artwork.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/64/Position_Alpha_Cma.png
http://kosmos-x.net.ru/_nw/5/49937000.jpg
http://www.physics.uni-altai.ru/pub/pic/1094.jpg
http://moonoptic.ru/files/products/stars_plakat_1.800x800.jpg?c9280271410fe51e0de8f0d74a9640f4
https://cs7.pikabu.ru/post_img/2017/11/09/4/1510200688148416464.jpg
https://cdn-images-1.medium.com/max/1600/1*UmM_ME78O3ftC-34KeduBg.png
http://www.spaceres.kz/upload/news/116.jpg
https://sun9-4.userapi.com/c540100/v540100311/829f/P7NG5Q8DIj0.jpg
https://content.foto.my.mail.ru/mail/bozd92/_blogs/i-293.jpg
http://nenuda.ru/nuda/208/207214/207214_html_4eb97db2.png
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/ce/Artistic_rendering_of_the_Epsilon_Aurigae_star_system.png?1510941023166
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/00/Epsilon_Aurigae.jpg/440px-Epsilon_Aurigae.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/09/Epsilon_Aurigae_star_system.png/440px-Epsilon_Aurigae_star_system.png
https://kosmos.of.by/uploads/posts/2011-08/1314040800_oblivion.jpg
http://v-kosmose.com/wp-content/uploads/2015/08/star_demographic.jpg
http://quasar.by/images/news/16/may/2.jpg
http://vsluh.net/uploads/posts/2017-01/org_hokg90.png
https://www.aivanet.com/wp-content/uploads/2016/04/1460395897_8246840942651-1024x682.jpg
http://quasar.by/images/news/16/april/11.jpg
https://www.rusdialog.ru/images/news/news_view/3db342156ccd4ad7e1ca5341c5ec548a.jpg