Светимости звезд.
Наше Солнце справедливо называют типичной звездой, но среди огромного многообразия мира звезд есть немало таких, которые отличаются от него значительно по физическим характеристикам. Поэтому более полное представление о звездах дает следующее определение:
Звезда – это пространственно обособленный, гравитационно связанный, непрозрачный для излучения космический объект, в котором в значительных масштабах происходили, происходят или будут происходить термоядерные реакции превращения водорода в гелий.
Глядя на звездный купол, можно заметить, что звезды отличаются по своей видимой яркости. То есть, звезды имеют различную светимость.
Светимостью называется полная энергия, излучаемая звездой в единицу времени.
Светимость выражается в абсолютных единицах (ваттах) или в единицах светимости Солнца.
Солнце кажется нам самым ярким объектом на небе только потому, что оно находится ближе всех остальных звезд. Поэтому в астрономии принято сравнивать звезды по светимости, рассчитывая их блеск(звездную величину) для одного и того же стандартного расстояния – 10 пк.
Видимая звездная величина, которую имела бы звезда, если бы находилась от нас на расстоянии 10 пк, получила название абсолютной звездной величины М.
Абсолютная звездная величина Солнца М = 5m.
Для сравнения:
Абсолютные звездные величины звезд гигантов и сверхгигантов достигают M = -9m;
А звезды – карлики имеют M = +17m.
2. Двойные звезды.
Двойная звезда, или двойная система, — система из двух гравитационно связанных звёзд, обращающихся по замкнутым орбитам вокруг общего центра масс.
Двойные звёзды — весьма распространённые объекты. Примерно половина всех звёзд нашей Галактики принадлежит к двойным системам.
Расстояния между звездами могу отличаться, равно как и масса этих звезд, а также их размеры. Двойные звезды помечают латинскими буквами традиционно. Обычно буквой «А » помечают более яркого и массивного компаньона. Буквой «В » — менее яркую и массивную звезду. Обе звезды, входящие в гравитационную систему, могут иметь, как схожие, так и отличительные характеристики.
Следует подчеркнуть, что не все оптически рядом расположенные две звезды — двойные. Существуют звёзды, которые видны на небе близко друг от друга для наблюдателя с Земли, но при этом не связанные гравитационными силами и не имеющими общий центр масс. Они называются оптически двойными. Хороший пример — α Козерога — две звёзды находятся на огромном расстоянии друг от друга (примерно 580 световых лет), но нам кажется, что они рядом.
Открытие двойных звезд стало одним из первых достижений, сделанных с помощью астрономического бинокля. Первой системой данного типа была пара Мицар в созвездии Большой Медведицы, которая была открыта Ричолли, астрономом из Италии. Правда, в то время не было сведений о том, есть ли физическая связь между звёздами в такой системе.
Мицар и Алькор двойная звезда
В 1804 году Вильям Гершель, который вёл свои наблюдения в течение 24 лет, издал каталог с подробным описанием 700 двойных звёзд. Гершель учёл противоречие гипотезы, попытавшись его разрешить, и к своему удивлению выяснил, что траектория каждой звезды имеет сложную эллиптическую форму, а не вид симметричных колебаний с периодом в полгода, как предполагалось.
Согласно физическим законам небесной механики два связанных гравитацией тела передвигаются по орбите эллиптической формы, именно поэтому результаты исследования Гершеля стали доказательством предположения о том, что в двойных звёздных системах есть гравитационная связь. Такие системы называют физическими двойными звездами.
Если число взаимосвязанных звёзд превышает две, то это кратные звёздные системы или кратные звёзды. Их также разделяют на оптически и физически кратные звёзды. Если число звёзд в системе можно увидеть невооружённым глазом, в бинокль или телескоп, то такие звёзды называются визуально кратными. Если для определения кратности системы требуются дополнительные спектральные измерения, то это спектрально кратная система. И, если же кратность системы определяется по изменению блеска, то это затменно-кратная система.
звезда HD 188753 в созвездии Лебедь.
Как видно на изображении выше, в тройной системе есть пара тесно связанных звёзд и одна удалённая с большей массой, вокруг которой и происходит вращение пары. Но чаще удалённая звёзда вращается вокруг пары тесно связанных звёзд, которые представляют собой единое целое. Такая пара называется главной.
Конечно, тремя звёздами кратность не ограничивается. Существуют системы из четырёх, пяти и шести звёзд. Чем кратность больше, тем количество таких систем меньше. Например, звезда ε Лиры представляет собой две пары, взаимосвязанные между собой, удалённые друг от друга на большое расстояние. Учёными было приблизительно подсчитано, что расстояние между парами должно в 5 и более раз превышать расстояние между звёздами внутри одной пары.
Лучшим примером шестикратной системы звёзд служит Кастор в созвездии Близнецы. В ней три пары звёзд организованно взаимодействуют между собой. Больше 6 звёзд в системе пока ещё не обнаружено.
