Диаграмма Герцшпрунга — Рессела

Июль 3rd, 2012

Диаграмма Герцшпрунга - Рессела

В соответствии с различными свойствами звезд существует несколько методов их классификации. Три из них получили широкое признание в последние десятилетия. В основу этих методов положена диаграмма Герцшпрунга — Рессела, выражающая соотношение между массой, светимостью и химическим составом (типом населения) звезд.
Диаграмма Герцшпрунга — Рессела отражает взаимосвязь между светимостью звезд (или абсолютными звездными величинами) и их температурой, которая определяется либо по спектральному классу, либо по показателю цвета, либо по совокупности этих параметров. Положение звезды на диаграмме Герцшпрунга — Рессела в основном определяется ее возрастом и массой. Большинство звезд группируется вдоль главной последовательности, поднимающейся вверх от нижней правой части диаграммы. Молодые звезды с относительно небольшой массой передвигаются справа к главной последовательности, в ее нижнюю часть, после того как их внутренняя температура становится достаточно высокой для превращения протонов в ядра гелия. Звезды с большей массой располагаются в правой части диаграммы выше главной последовательности и могут приближаться к ней.

Все звезды на протяжении большей части своей жизни находятся на главной последовательности. По мере интенсификации процесса превращения водорода в более тяжелый гелий гравитационное ркатие возрастает, приводя к увеличению плотности ядра. .Однако, пока звезда находится на главной последовательности, общее количество выделяемой энергии равно энергии, расходуемой в виде излучения. Соответственно положение звезды на главной последовательности практически не изменяется или же она передвигается на малое расстояние влево вверх. В принципе температура ядра более тяжелых звезд увеличивается до тех пор, пока не станет возможным процесс превращения гелия в углерод. Чем тяжелее звезда, тем раньше она вступает в эту фазу. В критическую фазу сжатия звезда вступает после того, как выгорит ядро и зона реакции переместится ближе к поверхности. В этой фазе жизни звезды изотермическое ядро сохраняется в течение долгого времени. Когда приблизительно 12% массы звезды перейдет в изотермическое состояние, вновь начинается сжатие. В этой фазе, однако, высвобождаемая гравитационная энергия вызывает расширение наружной части звезды. Во время этого процесса звезда покидает главную последовательность и передвигается в верхнюю часть диаграммы; теперь звезда увеличивается в размере и переходит в группу гигантов или сверхгигантов.
Мы должны предположить, что в конечном итоге звезда превращается в белого карлика, показанного в нижней левой части диаграммы. Этот последний этап, однако, еще недостаточно изучен. Вероятно, на этом этапе могут происходить вспышки новых и сверхновых звезд. Более детальное обсуждение процессов и ядерных реакций, относящихся к эволюции звездного вещества, выходит за рамки этой книги.

Соотношение масса — светимость

Характеристика звезд по соотношению масса —- светимость иллюстрируется фиг. 5. На этой диаграмме по оси ординат отложена абсолютная визуальная звездная величина или эквивалентная ей светимость (в единицах солнечной светимости), а по оси абсцисс — масса звезды (в единицах массы Солнца). Звезды главной последовательности и даже гиганты, по-видимому, подчиняются указанной зависимости. Светимость белых карликов, однако, меньше, чем это следует из указанного отношения.

Эволюция Солнца в Белый карлик

Категория: Звезды
Поделитесь с друзьями

Комментарии