ЛЕКЦИИ ПО ФИЗИКЕ
Элементы астрофизики

© Лопатин Павел Борисович

При подготовке текста лекции использованы материалы:
Орлов И. О., Орлова Н. Б. Астрономические задачи в ЕГЭ по физике. Методическое пособие. – Новосибирск: ИД «Вояж», 2018 [1];
Фильченков М.Л., Копылов С.В., Евдокимов В.С. Гравитация, астрофизика, космология: Дополнительные главы курса общей физики: Учебное пособие. Изд. стереотип. - М.: Книжный дом "ЛИБРОКОМ", 2019 [2];
https://spacegid.com/diagramma-rassela-gertsshprunga.html.

§ 94. Диаграмма Герцшпрунга-Рассела

1. Звёзды - это массивные небесные объекты, излучающие энергию за счёт протекающих в их ядрах реакций термоядерного синтеза. [1]

   Звёзды - самосветящиеся плазменные (газовые) шары, в которых энергия гравитационного притяжения вещества уравновешивается его тепловой энергией, выделяемой в термоядерных реакциях, происходящих в недрах звёзд. [2]

2. Основные параметры, используемые для характеристики звёзд, - спектр, светимость, масса и радиус.

   Энергетические параметры излучения звезды зависят от физических параметров звезды, таких как площадь и температура поверхности (более точно: температура фотосферы звезды, - поскольку звёзды не являются твёрдыми или жидкими телами, и у них нет чёткой поверхности).

   По характерной температуре поверхности звёзды разделяют на семь основных спектральных классов, обозначаемых латинскими буквами O, B, A, F, G, K, M.
   Последовательность спектральных классов по уменьшению температуры звёзд можно запомнить с помощью мнемонического правила на английском языке: Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me.

   Другая классификация связана со спектральными характеристиками, определяемыми размерами звёзд.
   Выделяют группы:
    - сверхгигантов: характерный радиус - более 30 радиусов Солнца, светимость - более 1000 светимостей Солнца;
    - гигантов: характерные радиусы - от 10 до 100 радиусов Солнца, светимость - от 10 до 1000 светимостей Солнца;
    - карликов: радиус - менее 10 радиусов Солнца, светимость - меньше 10 солнечных светимостей.

   Обе эти классификации хорошо отражаются на диаграмме «цвет-светимость», также называемой диаграммой Герцшпрунга-Рассела.

   Большая часть известных звёзд, в том числе и Солнце, лежит на диаграмме на так называемой Главной последовательности.
   Отдельно выделяют группы звёзд, образующие области красных гигантов и сверхгигантов (правый верхний угол диаграммы Герцшпрунга-Рассела) и белых карликов (внизу диаграммы). Звёзды правой нижней части Главной последовательности обычно называют красными карликами, звёзды левой верхней части - голубыми гигантами.

   В течение своего жизненного цикла звезда перемещается по диаграмме Герцшпрунга-Рессела по сложной траектории.

   Характерное время жизни звезды определяется её начальной массой: чем массивнее звезда, тем быстрее она эволюционирует, и тем быстрее завершается её жизненный цикл. Для звёзд Главной последовательности также работает правило: чем горячее звезда, тем быстрее она эволюционирует.

Эволюция звёзд [2]

3. На земном небе звёзды образуют созвездия - характерные фигуры, известные астрономам ещё с древних времён.
   Созвездия - это видимые с Земли объединения звёзд. Звёзды одного созвездия обычно никак не связаны друг с другом и могут находиться на колоссальных расстояниях одна от другой. Исключения составляют так называемые двойные и кратные системы из нескольких звёзд, связанных между собой гравитационными силами (например, система альфа Центавра состоит из трёх звёзд).

< Предыдущий параграф <     Оглавление     > Следующий параграф >