Красноватые гиганты и белоснежные лилипуты
Красноватые гиганты и белоснежные лилипуты
Астрологи располагают все звезды на особенной диаграмме, именуемой Цвет-Светимость. По оси абсцисс этой диаграммы откладывается температура звезд (по ряду исторических обстоятельств, в нуле абсцисс размещаются самые высочайшие температуры, далее повдоль оси они уменьшаются).
Мы лицезрели, что цвет звезд и их температура — это практически одно и то же, потому на оси абсцисс время от времени еще изображают обычную полосу диапазона — от голубого до красноватого. По оси ординат откладывается светимость. Вот поэтому такая диаграмма и именуется Цвет-Светимость (время от времени — Спектр-Светимость). Давайте поглядим, как будут размещаться те звезды, о которых мы до сего времени гласили, на этой диаграмме (а мы гласили о обычных звездах, источником энергии которых является синтез гелия из водорода).
Самые высочайшие температуры имеют голубые звезды, они же владеют большей светимостью. Как следует, на нашей диаграмме их следует поместить в левом верхнем углу. Красноватые лилипуты расположатся в нижнем правом углу, у их малая температура и низкая светимость. Солнце расположится поближе к середине диаграммы. Видно, что все звезды, о которых мы говорим, размещаются повдоль одной полосы. Эту линию принято именовать Главной последовательностью.
Но оказывается, во Вселенной есть красноватые звезды больших размеров, из-за чего их светимость сравнима со светимостью голубых гигантов. Их именуют красноватыми гигантами. В то же время, в космосе найдено величавое огромное количество белоснежных малеханьких звезд, владеющих низкой светимостью из-за маленьких размеров. Их именуют белоснежными лилипутами. Вспоминая о том, что цвет звезды совершенно точно определяется ее температурой поверхности, мы без усилий поместим красноватые гиганты и белоснежные лилипуты на нашей диаграмме (см. набросок выше). Не считая всего этого, астрологи нашли некое относительно маленькое количество звезд, которые могут произвольно размещаться на нашей диаграмме.
У их также не наблюдается зависимости светимости от цвета, присущей звездам Главной последовательности. Далее, мы попробуем узнать, откуда берутся такие «некорректные» звезды. Все звезды огромную часть жизни являются членами Главной последовательности. Молвят, что звезда на ней находится. После того, как в центральной части (ядре) звезды завершится водород, звезда закончит владеть источником энергии. Ядро, которое сейчас состоит в главном из гелия, начинает сжиматься под действием сил гравитации, потому что нет больше сил, сдерживающих сжатие. Реакции же ядерного синтеза гелия из водорода длятся в узком слое, примыкающем к ядру.
Сжатие ядра приводит, как и при рождении звезды, к повышению давления и температуры, а увеличение температуры вызывает ускорение ядерного синтеза в слое, граничащем с ядром (вспомним, что в жарких звездах эти реакции протекают резвее). Энергия, высвобождаемая в итоге сжатия ядра и горения водорода, наращивает давление, идущее из центра звезды, под действием него звезда расширяется до циклопических размеров.
При всем этом, плотность и температура наружных слоев падает. Мы получаем гигантскую (и из-за этого колоритную) прохладную красноватую звезду — красноватый гигант. Звезда не сходу становится таким. Если в каждый момент времени обрисовывать ее состояние положением на диаграмме Цвет-Светимость, то звезда оставит на ней след (трек), ведущий от Главной последовательности к области бардовых гигантов. Звезда проходит бессчетное число состояний, каждое из которых описывается положением на диаграмме. Молвят, что звезда покидает Главную последовательность и перемещается в область бардовых гигантов. Такими звездами, а именно, являются Бетельгейзе (альфа Ориона) и Антарес, самая колоритная звезда в созвездии Скорпиона.
У их маленькое гелиевое ядро, слой пылающего водорода (где происходит синтез гелия) и очень разряженные вышележащие слои. Поперечник Антареса превосходит солнечный в 400 раз. Если б Солнце раздулось до таких размеров, то погребенными в верхних слоях его остались бы Меркурий, Венера, Земля, Марс и огромное количество астероидов. Конкретно такая участь уготована Солнечной системе. На этом шаге жизни звезда нередко становится переменной — у нее временами либо неверным образом изменяются размеры и светимость. Звезды вроде бы пульсируют. Есть некоторое количество видов переменных, для неких из их установлены принципиальные соотношения меж их светимостью и периодом, в течение которого они меняют собственный сияние. Самым известным типом переменных звезд являются цефеиды — огромные и калоритные желтоватые звезды. Период колебания их яркости пропорционален светимости.
Зная, что к группе каких-либо звезд, находящихся рядом в пространстве, принадлежит цефеида, мы всегда сможем отыскать расстояние до этих звезд, высчитав светимость цефеиды из периода колебаний ее блеска. Потому что цефеиды — калоритные звезды, их различают даже в ближайших галактиках, тем, поточнее определяя расстояния до их. Цефеиды получили свое заглавие от звезды Дельта Цефея — первой открытой переменной такового типа. Полярная звезда тоже является цефеидой.