Диаграма на Херцшпрунг-Ръсел

Фигура изразява съотношението между яркостта и температура (спектрален клас или цвят индекс) звезди. В Херцшпрунг - Ръсел схема, подобна на физическите свойства на звездите заемат отделни области: основните звезди последователност, свръхгиганти последователност от ярки и бледи гиганти subgiants, subdwarfs, бели джуджета и други.

Хенри Ръсел (Russell) Хенри Ръсел, (1877-1957).

Американската астрофизик. Роден в Ойстър Бей (Ню Йорк) в семейството свещеник. Завършва Принстънския университет, професор по астрономия и директор на обсерваторията в Принстънския университет. За дълго време, Ръсел бе изследването на връзката между спектрите на звездите и тяхната светимост, в резултат, независимо от ВП - вградена графика свързване на спектралните характеристики и светимостта на звездите. Той е създал една от първите теории за еволюцията на звездите.

За съжаление, Ръсел е направил, тъй като сега се счита за да бъде в съответствие със съвременната теория, погрешни изводи за това как те се развиват. Според него, и по мнението на много астрофизици от миналото, еволюцията на звездите взе своето начало с появата си на червен гигант, и в крайна сметка завърши с постепенното дегенерацията на звездата в бяло джудже.

Но това не намалява научна обоснованост, учен в областта на астрономията и в създаването на графиката, която е неговото име.

развитие на астрофизиката разсеяни много погрешни схващания за еволюцията на звездите, реалността е по-сложно, но по-интересно.

Einar Херцшпрунг Ейнар Херцшпрунг, (1873-1967).

Датски астроном. Роден в град Хелзингор, в района на Копенхаген. Той е завършил Копенхаген Политехническия институт, специалност химически инженер. След като учи в института той е работил в Санкт Петербург в продължение на три години. Връщайки се у дома, той започва да учи астрономия в същото време, прекарано фотографски наблюдения в обсерваторията, Университета на Копенхаген и малка обсерватория "Урания". Изследванията му направи впечатление на директора на обсерваторията Потсдам Карл Шварцшилд, които са поканили ВП първо в университета в Гьотинген, а след това в Потсдам обсерватория (1909). От 1919 Херцшпрунг работи в обсерваторията Лайден, през 1935 г., става негов директор. След пенсионирането си, той се завръща в Дания и продължава обучението си в обсерваторията в Brorfelde.

Добре е да знаете:

отношението на масовия светимост за основната последователност на звезди.

Luminosity L (ERG / в) основна последователност приблизително пропорционална на теглото си, степента на 3,5 или 4:

Такова съотношение е получен от определението на маса и блясък, когато се наблюдава, но също така потвърдена от изчисления звездни модели.

Това означава, че звездата е два пъти по-масивна от Слънцето има светимост 11 пъти по-голяма от Слънцето. Най-масовата главната последователност звездата около 60 пъти по-масивна от Слънцето и са съответно сияйност близо един милион пъти по-голяма от Слънцето.

За най-големите звезди

Животът на звездите на главната последователност.

Както е добре известно, звездите прекарват живота си в основен цикъл. Ето защо, интересен въпрос: възможно ли е да се знае колко време звездите живеят в основен цикъл? Възможно е и сега това ще направим ние.

Опростенчески, живота, равен на съотношението на енергия, които могат да бъдат изпуснати, т.е. се съхранява в звездата, за освобождаване на звезда енергия за единица време (това светимостта L).

Енергията, излъчвана от една звезда с течение на времето т. равна на произведението между яркостта в момента:

Според уравнение на Айнщайн:

Следователно, т = Mc 2 / L,

като се вземат предвид законите на маса-светимост връзка, получаваме:

или в слънчеви единици:

По този начин, ако прогнозната жизнения цикъл на Слънцето (t☉) в основен цикъл е 10 десет години, звездата 10 пъти по-масивни от Слънцето ще живеят около 1000 пъти по-малко от това, 10 юли години. Тъй като за най-масивните звезди L

M, след това, увеличаване на тяхната маса, живот престава да се увеличи и има тенденция към стойността

3,5 млн. Години. че ще се съгласите, много малко пространство стандарти.

Така че, по-масивни звезди живеят бързо живота повече, отколкото по-малко масива. Тя ще изглежда, че звездите имат по-голямо количество водород трябваше да горене ще го прекарат по-дълго, но това не е така, защото те използват своите ресурси по-интензивно.

Абсолютна величина. т.е. мярка гланц се изразява чрез количеството енергия, излъчвана от звездата. Тя може да бъде изчислен теоретично, знаейки разстоянието до звездата.

През 1913 г. # X301; Датски астроном Einar Херцшпрунг и САЩ Хенри Norris Fe # X301; Scelle независимо дойде в същата идея за изграждане на теоретичната графика свързва две основни звездна параметри - температура и абсолютно ясно величина. Резултатът е диаграма, които са били възложени на имената на две астрономи - Херцшпрунг-Fe # X301; Scelle (кратко РЧР.). или по-просто, графика G-P. Както ще видим, на Херцшпрунг-Re # X301; Scelle помага да се разбере еволюцията на звездите. Освен това, той е широко използван за определяне на разстоянията до звездни купове.

Всяка точка на звездата отговаря на тази схема. Ос # X301; ордината (вертикална ос) се нанасят светлината на звездата, а на ос # X301; абсцисата (хоризонтална ос), температурата на повърхността си. Ако CEE # X301, звездите, за да се определи неговата температура, а след това на наше разположение ще бъде една от стойностите, които са необходими за парцел G-P. Ако знаете, че разстоянието до звездата, а след това му очевидно яркост на яркостта на небето може да се определи. След това, с които разполагаме, са и двете стойности # X301;, е необходимо да се парцел G-P, и ние ще можем да се сложи на тази диаграма точка, което съответства на нашата звезда.

Sun поставя върху срещу осветеност таблица 1, и от температурата на повърхността на слънцето е 5800 градуса, е почти в средата диаграма T-P.

Звездите, яркостта на които повече слънчева енергия, разположен в диаграмата по-горе. Например, броят 1000 означава, че на това ниво са разположени звездите, чиято яркост е 1000 пъти по-слънчева светимост.

Stars-малко светимост, като Сириус Б - бяло джудже от системата Сириус, - се намират по-долу. Звездите са гореща # X301; д на Слънцето, като Сириус А и Зета Aurigae B - гореща звездна система на Зета Aurigae и Sleep # X301; ка от съзвездието Дева, лъжа отляво на слънцето. Cooler звезди като Бетелгейзе е червен свръхгигант и на Зета Aurigae система са прави.

От студените звезди излъчват червена светлина, и топло - бяло или синьо, а след това на диаграмата в дясно е червена звезда, а отляво - бяло или синьо. На върха на класацията са звездите с голяма яркост, а в долната част - малка.

Главна последователност

По-голямата част от звездите в схемата G-P намира на територията на диагонална лента # X301;, като се започне от горния ляв до долния десен. Тази лента # X301; Тя се нарича "главната последователност". Звезди, разположени върху него, наречени "главните звезди последователност." Нашето Слънце принадлежи към звездите на главната последователност и се намира в тази част от нея, която съответства на жълтите звезди. В горната част на главната последователност са най-ярки и топли звезди, и от дясно на дъното - най-скучните и, като резултат, дълголетен.

звезди главната последователност са много "спокоен" и стабилна фаза от съществуването си, или, както се казва, етап от своя живот.

Източникът на енергия са термоядрен синтез реакция на хелий от водород. Според текущите оценки на теорията за еволюцията на звездите, тази фаза е около 90% от живота на всяка звезда. Ето защо повечето звезди принадлежат към главната последователност.

Според теорията на еволюцията на звездите, когато водородните резервати в недрата на звездите крайна сметка, тя напуска главната последователност, като се наведе надясно. В този случай, температурата на звездата е винаги пада, и увеличава размера бързо. Тя започва сложен, все ускоряване на движението на звездите на графиката.

Червени гиганти и бели джуджета

Отделно - полето и над главната последователност е група на звезди с много висок блясък, където температурата е относително ниски такива звезди # X301; - така наречените червени звезди са гиганти и свръхгиганти. Този студен звезди (около 3000 ° С), които, обаче, са много по-ярки звезди в същата точка в първичната последователност. Един квадратен сантиметър от повърхността на студена звезда излъчва втори относително малко количество енергия. Най-общо светимостта на звездата, защото великата # X301; площта: звездата трябва да е много голям. Giga # X301; ntami звезди, наречени с диаметър по-голям от диаметъра на Слънцето 200 пъти.

По същия начин, можем да считаме, а долната лява част на графиката. Има горещи звезди, подредени с ниска осветеност. От квадратен сантиметър от повърхността на горещата тялото отделя много енергия във втория, и звездите на долния ляв ъгъл на графиката имат ниска осветеност, а след това трябва да се заключи, че те са малки. Долен ляв, като по този начин позициониране на # X301; са бели джуджета. много плътни и компактни размери на звездите, средно, 100 пъти по-малки от Слънцето, диаметър сравним с диаметъра на нашата планета. Една такава звезда, например, - Сириус сателит, наречен Сириус Б.

Star последователност на HR-Fe диаграма # X301 на справочна Scelle номерация, приета през

В Херцшпрунг-Re # X301; Scelle освен ние обсъдено по-горе последователности, астрономите всъщност отделят няколко последователности, а основната последователност има кодов номер В. Те са:

Ia - последователност от светли свръхгиганти
Ib - слаби свръхгиганти последователности
II - последователност от светли гранд
III - последователност от слаби гранд
IV - subgiants последователност,
V - основна последователност,
VI - последователност Subki # X301; rlikov,
VII - последователност на бели джуджета.

Според тази класификация, нашето Слънце със спектрален клас G2 определен като G2V.

По този начин, от общи съображения, знаейки блясък # X301; мостове и температурата на повърхността може да се определи размера на звездата. Температура ни казва колко енергия се излъчва на квадратен сантиметър от повърхността. Осветеността се равнява на енергията, която излъчва звезда за единица време, ви позволява да знаете стойността # X301; излъчваща повърхност, а оттам и на радиуса на звездата.

Необходимо е да се направи Ogove # X301 също; CGS, които измерват интензивността на светлината идва при нас от звездите, това не е толкова просто. Земната атмосфера не е всичко, което предава радиация. Korotkovolno # X301; нова светлина, например, в ултравиолетовата област на спектъра не се свържете с нас. Все още трябва да се отбележи, че вижда звездата на величие # X301; нас далечни обекти са отслабени не само от усвояването на атмосферата на Земята, но и поради усвояването на прах на светлината # X301; nkami, съществуваща в междузвездното пространство. Ясно е, че от това се намесва фактор дори не мога да спестя космическия телескоп, който работи извън земната атмосфера.

Но интензитетът на светлината, която преминава през атмосферата, може да се измери по различни начини. Човешкото око вижда само част от светлината, излъчваща # X301; emogo Слънцето и звездите. Светлинните лъчи с различна дължина, с различен цвят, не е същото интензивен ефект върху ретината на окото, фотографска плака или електронен снимка # X301 М. При определяне на светимостта на звездите да бъдат отчетени само светлината, която се възприема от човешкото око. Следователно, измерването трябва да се използват инструменти, които използват цветни филтри имитират цвят чувствителност на човешкото GLA # X301, за. Следователно, G-P диаграми често вместо истинската яркост точка яркостта във видимия спектър, за окото. Тя се нарича още визуалната светимост. Величието # X301; нас вярно (bolometric) сияйност и визуално може да се различава доста силно. Например, една звезда, чиято маса е 10 пъти повече слънчева енергия, отделя около 10 хиляди пъти повече енергия, отколкото на слънцето, докато във видимата част на спектъра е само 1000 пъти по-ярка от Слънцето. Поради тази причина, спектрален тип на звездата днес често заменя с друг еквивалентен параметър, наречен "Цвят на индекса"; или "индекса на цвета". показана на хоризонталната ос # X301; диаграма. В съвременната астрофизика, кода за цвят е в действителност, разликата между звездните величини на звездите в различни спектрални ленти (направени за измерване на разликата между звездните стойности в синьо и видима част от спектъра се нарича # X301; emuyu BV или Б минус V от Английската Blue и се вижда) , Този параметър показва количественото разпределение на енергия, която звезда излъчва в различна дължина # X301; NaH вълни, и е пряко свързана с температурата на повърхността на звезда.

Г-н P диаграма обикновено се дава в следните координати:
1. яркостта - ефективното температура.
2. абсолютната величина - индекса на цветовете.
3. абсолютната величина - спектрален клас.

Физическата смисъла на диаграмата D-P

Физическата смисъла на схема D-P е, че след прилагането на това максималният брой на експериментално наблюдаваните звезди в местоположението им с # X301; NIJ може да идентифицира модела на тяхното разпределение по съотношението на спектъра и яркостта. Ако между светлина # X301; мостове и тяхната температура е имало зависимост, всички звезди ще се разпределят равномерно в диаграма. Но графиката показва няколко модела на разпределение на групи от звезди, само че ние разгледахме, е последователност.

Херцшпрунг-Re # X301; Scelle има голяма помощ при изучаването на еволюцията на звездите през целия им живот. Ако беше възможно да се проследи еволюцията на звездите през целия си живот, т.е. в рамките на няколко стотици милиони или дори милиарди години, искаме да видим неговото бавно изместване на диаграмата D-Р, в съответствие с промените в физически характеристики. Движение на звезди в диаграмата, като функция на възрастта се нарича еволюционни пътеки.

С други думи, графиката G-P помага да разберем как се развиват звезди през цялата си съществуване. Обратен изчисление по тази схема може да се изчисли разстоянието до звездата.

# 10148; Прочетете по-нататък: Появата на химични елементи в звездите