СВЯЗЬ МЕЖДУ ФИЗИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ЗВЕЗД

Диаграмма “спектр — светимость”

В начале нынешнего века голландский астроном Э. Герцшпрунг (1873—1967) и американский астроном Т. Рессел (1877-1957) независимо друг от друга обнаружили, что существует связь между спектрами звезд и их светимостями. Эта зависимость, полученная путем сопоставления данных наблюдений, представлена диаграммой: по горизонтальной оси отложены спектральные классы (или температуры) звезд, а по вертикальной — светимости (или абсолютные звездные величины звезд).

Каждой звезде соответствует точка диаграммы, получив шей название диаграммы «спектр—светимость» или диаграммы Герцшпрунга — Рессела (Г — Р). Если бы спектральные классы и светимости звезд оказались независимыми физическими характеристиками, то в расположении точек на диаграмме не было бы закономерностей. Но точки на диаграмме группируются в пределах нескольких областей, названных последовательностями. Подавляющее большинство звезд принадлежит главной последовательности, простирающейся от горячих сверхгигантов до холодных красных карликов. Рассматривая главную последовательность, можно заметить, что, чем горячее относящиеся к ней звезды, тем большую светимость они имеют. Обособленно от главной последовательности в разных частях диаграммы сгруппированы гиганты, сверхгиганты и белые карлики.

Диаграмма «спектр — светимость» показывает, что звезды данного спектрального класса не могут иметь произвольную светимость и, наоборот, звезды с определенной светимостью не могут иметь любую температуру диаграмма «спектр — светимость» отражает важную закономерность в мире звезд, основываясь на которой астрономы исследуют эволюцию звезд.

Соотношение «масса — светимость»

Существует связь между массой звезды и ее светимостью. Наглядное представление об этом дает диаграмма, по одной оси которой отложены массы звезд, а по другой их светимости (или абсолютные звездные величины). Из диаграммы видно, что, чем больше масса звезды, тем больше ее светимость. Светимость пропорциональна примерно четвертой степени массы звезды (L ~ m⁴).

Вращение звезд различных спектральных классов

Вы знаете, что наше Солнце вращается вокруг оси, причем его вращение легко обнаружить по перемещению деталей фотосферы (например, пятен). Рассмотреть какие-либо де тали хотя бы на ближайших звездах почти невозможно даже в самые крупные современные телескопы. Однако, анализируя спектры звезд, удалось на основе эффекта Доплера доказать, что звезды тоже вращаются вокруг осей, и определить скорости вращения. Некоторые звезды вращаются со скоростью 200-400 км/c.

Е. П. Левитан

Астрономия, учебник для 11 класса, 1998 г.