рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Класифікація зір. Діаграма Герцшпрунга - Рессела

Класифікація зір. Діаграма Герцшпрунга - Рессела - раздел Астрономия, Астрономія Із Початку 80 -Х Років Хіх Ст. Фотографію Активно Використовують В Астрономії...

Із початку 80 -х років ХІХ ст. фотографію активно використовують в астрономії, зокрема для фіксування спектрів зір. До 1886 року вчені Гарвардської обсерваторії ( США ) сфотографували спектри 10350 зірок. Усі спектри зір є спектрами поглинання ( суцільний фон посічений темними лініями ). Оскільки зорі в основному складаються з водню, то лінії поглинання цього елемента є в усіх спектрах, але інтенсивність цих ліній різна. У спектрах одних зірок найпомітніші лінії водню, в інших - лінії гелію, ще в інших є свої особливості. Вигляд ліній різноманітний - від дуже чітких до слабо виражених, від вузеньких до широких та розмитих. Спершу спектри класифікували так: до класу А потрапили ті, в яких найінтенсивнішими є лінії водню, до класу В - гелію і т.д. аж до класу О. Згодом, з’ясувавши, що колір і спектр зорі лежить від температури її поверхні, вчені переглянули спектральну класифікацію. Половину початкових класів ліквідували, а ті сім, що залишилися, розташували в порядку спадання температури зірок, які належать цим класам. Ця класифікація зоряних спектрів називається Гарвардською і використовується дотепер: О - В - А - А - G - К - М.

Класи О, В, А називають ранніми, або гарячими; F і G - сонячними; К, М - холодним, або пізніми. Усі спектральні класи, крім О, поділені на 10 підкласів ( ВО, ВІ,…В9, Аl, А2,…, А9 ). До спектрального класу О належать найгарніші зорі Всесвіту, в їхніх спектрах значних відмінностей нема, тому цей клас має лише 5 підкласів ( О5, О6, О7, О8, О9 ). Найхарактерніші спектри належать до підкласів, позначених нулем. Що більший номер підкласу, то менше виражені в спектрі особливості даного класу. Наприклад, спектр А8 більше схожий на спектр F0, ніж на А0. Сонце належить до класу G2.

Особливості спектральних класів наведені в поданій таблиці

 

Символ Характерні лінії в спектрі Типові зорі Температура, К Колір
О Ізольований гелій, багаторазово іонізовані кисень і азот Λ Оріона 30 000 Блакитно - білий
В Нейтральний гелій, іонізовані кисень і азот Спіка 20 000 Блакитно - білий
А Найінтенсивніші лінії водню Вега, ріус,Денеб 10 000 Білий
F Іонізовані метали: кальцій, магній та інші Порціон 8 000 Жовтуватий
G Нейтральні метали: натрій, магній, залізо Капелла, Сонце 6 000 Жовтий
К Нейтральні метали та слабкі смуги оксиду титану ( ТіО2 ) Арктур, Поллукс 4 000 Оранжевий
М Сильні смуги оксиду титану ( ТіО2 ) Антарес, Бетельгейзе 3 000 Червоний

 

 

Від температури зорі залежить не тільки її спектр, а й колір. При різних нагрітостях поверхні максимуми випромінювання припадають на різні ділянки спектра. Тому холодніші зорі мають червоний колір, дуже нагріті - блакитні. Білою виглядає зоря, яка з однаковою інтенсивністю випромінює світло всіх довжин хвиль.

На початку ХХ ст.. датський астроном Е. Герцшпрунг ( 1873 - 1967 ) та американський астрофізик Г. Рассел ( 1877 - 1957 ) незалежно один від одного проводили дослідження світності та спектрів зір. Виявлену вченим закономірність зручно подати на діаграмі «спектр - світність» ( або діаграмі Герцшпрунга - Рессела). Якщо на вертикальній осі відкласти світність L ( або абсолютну зоряну величину М ), на горизонтальній - спектральний клас ( або температуру Т ) , зорі зображали точками, то виявиться, що вони розташуються не хаотично, а утворюють певні лінії ( смуги ) чи послідовності ( див рис. 2 ).

 

Із часом діаграма неодноразово уточнювалася. На сучасній діаграмі Герцшпрунта - Рессела виділяють такі послідовності:

· надгіганти ( 1 ) ;

· головна послідовність ( 2 )( близько 90% зір );

· гіганти ( 3 ) ;

· білі карлики ( 4 ) ( близько 10% зір );

· субкарлики ( 5 ).

Серед зір головної послідовності є: гарячі блакитні зорі з температурою поверхні 30 000 - 50 000 К і світністю в 10 000 разів більшою за світність Сонця ( наприклад, Спіка ); яскраві білі зорі ( Сиріус ); жовті зорі ( Сонце ); червоні карлики, світність яких у тисячі разів менша від сонячного ( Крюгер 60 ). Місце зорі на головній послідовності залежить від маси. Найважчі зорі - зорі класу О - мають масу в 30 - 40 разів більшу від сонячної, далі від класу до класу маса зір поступово зменшується. Червоні карлики в кілька разів легші за Сонце.

У верхній частині діаграми Герцшпрунга - Рас села розташовані надгіганти, світність яких більша від сонячної в сотні тисяч разів, а радіуси - у 100 - 1000 разів ( наприклад, Бетельгейзе ).

Зорі класів G, K, M, які мають світність в 100 - 1000 разів більшу ніж у Сонця, а за розмірами переважають його в десятки разів, утворюють послідовність гігантів ( наприклад, Арктур ).

На один надгігант у середньому припадає 1000 гігантів і 1 000 000 зір із головної послідовності.

Білі і жовті зорі з температурою від 6000 К до 15 000 К і дуже низькою світністю утворюють послідовність білих карликів. Їхні розміри сумірні з розмірами Землі, а маси близькі до маси Сонця, тому середня густина цих зірок дуже велика, іноді сягає 30 т/см 3.

У процесі еволюції зорі змінюють своє положення на діаграмі «спектр-світність». Більшу частину життя вони проводять на головній послідовності. Детальніше про це - на наступній парі.

Використовуючи діаграму Герцширунг - Рессела, можна знаходити відстань до зір. Суть методу спектральних паралаксів полягає в тому, що за виглядом спектра зорі встановлюють її належність до однієї з послідовностей діаграми « спектр - світність». На діаграмі визначають абсолютну зоряну величину зорі ( М ). Знаючи зі спостереження видиму зоряну величину ( m ) обчислюють відстань до світила за формулою:

lgr = 0,2 ( m - M ) + 1.

Цей спосіб високої точності не дає, проте дозволяє отримати наближені відстані до всіх зір, спектри яких відомі.

 

Рис.3 Рис.4

Згідно з розрахунками вчених, зорі головної послідовності мають відмінності внутрішньої будови. Якщо маса зорі не перевищує 1,2 , то її будова схожа на будову Сонця: променисте ядро, зона променистої рівноваги і конвективна зона ( див рис 3 ). Головним джерелом енергії таких зір є термоядерні реакції синтезу гелію протон - протонного циклу.

Зорі з масами більшими ніж 1,2 розташовані у верхній частині головної послідовності.

У їхніх надрах відбувається термоядерні реакції вуглецево - азотного циклу, які мають значно більший енергетичний ефект. У центральній частині таких зірок розташоване конвективне ядро, а над ним зона променистої рівноваги ( див. рис 4 ).

Якщо дві зорі видно поряд на небесній сфері, але насправді між ними величезні відстані і жодного зв’язку нема, то їх називають оптично - подвійними. Прикладом є пара Міцар та Алькальд із сузір’я Великої Ведмедиці ( див рис 5 ).

 

 

3. Подвійні зорі

Фізичними подвійними називають системи двох зір, які об’єднані силами всесвітнього тяжіння і обертаються навколо спільного центра мас. Якщо подвійність можна помітити в телескоп, та такі зорі називають візуально подвійними. Навіть у великий телескоп видно, що зоря Міцар складається з двох дуже близьких зір, кутова відстань між якими 14// ( див рис 6 ). Розділена здатність ока 2/ = 120//, тому неозброєним оком виявити подвійність Міцара неможливо. Один із компонентів цієї зорі має видиму зоряну величину 2,4, інший 4, а око сприймає їх як одну зорю 2,2 видимої зоряної величини. Іноді компоненти фізичних подвійних зір мають різний колір.

Існують зорі, подвійність яких можна виявити лише при досліджені спектрограм. Компоненти розташовані близько і навіть у найпотужніший телескоп неможливо виявити бінарність таких об’єктів. Ці зорі називають спектрально - подвійними. До речі, згадана візуально подвійно зоря Міцар, насправді складається з чотирьох зір, адже кожен з її видимих у телескоп компонентів спектрально - подвійний із періодами обертання 20,5 діб та 361 доба.

Якщо площа обертання компонентів подвійної системи проходить через Землю, то її блиск періодично змінюється. Візуально нероздільні компоненти регулярно закривають один одного, що спричиняє періодичну зміну потоку випромінювання, яке надходить до нас ( ефект підсилюється, якщо світність або колір компонентів суттєво відрізняється). Такі подвійні зорі називають затемнювано - подвійними.

Якщо відстань між зорями сумірні з їхніми розмірами, то кажуть, що вони утворюють тісну пару. При цьому форма компонентів такої подвійної зорі суттєво змінюється припливними силами. Трапляється, що компоненти тісної пари дотикаються між собою. У тісних парах між зорями можливий обмін речовиною.

 

Окрім фізичних зоряних пар, у природі існують потрійні, чотирикратні і т.д. зорі. Наприклад, зоря Кастор ( Близнюків ) є системою з 6 зір. Якщо кількість компонентів перевищує 10, то такі об’єкти називають зоряними скупченнями. Вчені вважають, що у Всесвіті близько 30% зір - одинарні, 50% - подвійні, 20% - зір входять в системи кратності 3 і вище. Досліджуючи елементи орбіт кратних зір, їхні спектри , періоди обертання, вдалося визначити маси їхніх компонентів.

Сучасні дослідження кратних зір пов’язані з тим, що, як виявилось, їхніми компонентами є дуже цікаві об’єкти - нові, наднові, нейтронні зорі та чорні діри.

 

 

& Домашнє завдання:

 

1. І. А. Климишин;, І. П. Крячко;, « Астрономія - 11 клас »; - К.: Знання України, 2003. - 192 с.

Опрацювати § 21, § 22.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Астрономія

Технолого економічний коледж білоцерківського НАУ.. Астрономія інформаційна діяльність підприємств..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Класифікація зір. Діаграма Герцшпрунга - Рессела

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

АСТРОНОМІЯ
НАВЧАЛЬНО – МЕТОДИЧНИЙ ПОСІБНИК ДЛЯ СТУДЕНТІВ ВНЗ І-ІІ РІВНІВ АКРЕДИТАЦІЇ ЗІ СПЕЦІАЛЬНІСТЕЙ: 5.03050201 «ІНФОРМАЦІЙНА ДІЯЛЬНІСТЬ ПІДПРИЄМСТВ»; 5.05060403 «МОНТАЖ І ОБСЛУГОВУВАННЯ

ПЕРЕДМОВА
  Мета даного посібника - надати методичну допомогу викладачам та студентам під час підготовки та проведення лекцій з астрономії, тематичного планування. Даний посібник розро

ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН
  №   Теми та модуля   Назва розділу, теми, модуля, програми   Обсяг годин за навчально

Засоби астрономічних досліджень
Найважливішими астрономічними приладами є телескопи ( від грецьких слів tele - далеко, scopeo - дивлюся ) . Ці оптичні прилади використовують для візуальних та фотогр

Обсерваторії
Астрономічні спостереження переважно проводяться у спеціально обладнаних науково - дослідних установах - обсерваторіях. Одну з перших обсерваторій побудував на острові Родос давньогрецький

Видима зоряна величина
Легко помітити, що небесні світила відрізняються яскравістю ( блиском ) та кольором. У ІІ столітті до н.е. Гіппарх, складаючи каталог, поділив усі зорі на шість груп - видимих зоряних велич

Сузір’я та найяскравіші зорі північного неба
Понад 250 яскравих зір мають свої імена. Більшість цих назв пройшла до нас зі Сходу та Стародавньої Греції. Древні астрономи, називаючи зорю, враховували, до якого сузір’я вона належить. Наприклад,

У таблиці подана інформація про найяскравіші зорі
  Назва зорі Видима зоряна величина m Відстань у парсеках, пк* Світність у світ

Екліптика. Зодіакальні сузір’я
Визначаючи висоту Сонця у верхній кульмінації ( у полудень ), можна помітити що вона змінюється з кожним днем приблизно на 15 /. Якби була можливість бачити, в оточенні яких зір на небес

Видимий рух Місяця та Сонця
Ще в давнину помітили, що Місяць, як і Сонце, рухається серед зір. Місячний шлях ( траєкторія Місяця на небесній сфері ) проходить теж через 12 зодіакальних сузір’їв. Причиною цього є дійсне оберта

Місячні та Сонячні затемнення
Наслідком прямолінійного поширення світла є такі явища, зокрема, як сонячне затемнення Місяцем та місячне затемнення Землею. Земля і Місяць, освітлюючись Сонцем, утворюють конусоподібні тіні. Затем

Горизонтальна система координат та добовий рух світил на різних широтах
Кутова відстань світла від горизонту називається висотою світла h. Наприклад, висота зірки в зеніті дорівнює 900 На рисунку 2. О - точка сп

Екваторіальна система координат. Кульмінація зір
Кожна зоря на добу двічі перетинає небесний меридіан. Явище проходження світил через небесний меридіан називається кульмінацією. У верхній кульмінації

Час та його вимірювання
Час визначає порядок зміни явищ. Необхідність вимірювання і зберігання часу виникає на початку цивілізації. Для цього використовувались періодичні процеси, що відбувають

Інші типи календарів
Систему відліку тривалих проміжків часу називають календарем ( від латинських caleo - проголошую і календарі ум - боргова книга; у Стародавньому Римі початок кожного місяця і року жерці огол

Місяць. Планети земної групи
Мета: · ознайомити студентів із гіпотенузою утворення Сонячної системи; · пояснити принцип поділу планет на дві групи; · узагальнити та поглиб

Гіпотези утворення Сонячної системи
До складу Сонячної системи входять 9 планет. Кожна з них - це особливий, унікальний світ, вивчення якого є одним із завдань астрономії. Спостерігаючи за планетами із Землі, вдалося встановити їхні

Основні характеристики Землі наведені в таблиці
Середній радіус орбіти     Маса   Екваторіальний радіус   Сидеричний період обертання  

Основні характеристики Місяця подані в таблиці
Маса Радіус Сидеричний період обертання Середня густина,

Основні характеристики Місяця подані в таблиці
Маса Радіус Сидеричний період обертання Середня густина,

Венера та її основні характеристики та дослідження
Про Венеру людство знає з давніх - давен, адже це третє за яскравістю світило на небесній сфері ( після Сонця та Місяця ). Раніше, щоправда, вважали, що ці дві різні

Основні характеристики Венери подані в таблиці
Середній радіус орбіти     Маса   Екваторіальний радіус   Сидерич

Марс, його основні характеристики та дослідження
Найвіддаленішою від Сонця планетою земної групи є Марс. Він, як і Венера, - сусід Землі, але його орбіта зовні земної. Кожні 15 років відбувається великі протистояння

Основні характеристики Марса подані в таблиці
Середній радіус орбіти     Маса   Екваторіальнй радіус   Сидеричний період обертання  

Юпітер та його супутники. Характеристика Юпітера
Розповідь про планети - гіганти розпочнемо з Юпітера - найбільшої планети Сонячної системи. Його радіус в 11 разів більший за земний, а маса майже в 2,5 раза переважа

Загальні характеристики Сатурна. Кільце Сатурна та його супутники
Сатурн - друга за величиною і шоста від Сонця планета Сонячної системи. Це планета - гігант дуже схожа на Юпітер. ЇЇ швидке обертання навколо осі теж має зональний харак

Уран, його відкриття, основні характеристики, супутники
У 1781 році англійський астроном В. Гершель ( 1738 - 1822 ) відкрив сьому планету Сонячної планети. Спочатку вчений вирішив, що це комета. Виявляється, планету спостерігали і раніше, вважаючи її зв

Нептун, його характеристики та супутники
Уже перші експерименти за Ураном засвідчили, що він рухається не так як мав би під дією гравітації Сонця та інших відомих планет. Причиною неправильностей могло бути невідоме масивне небесне тіло.

Система Плутон - Харон та її характеристики
Плутон - найвіддаленіша від Сонця, дев’ята велика планета. Його відкрив у 1930 році американський астроном Слайд Томбо ( 1906 - 1997 ) . Навколо Сонця Плутон робить обер

Астероїди
У 1766 році німецький фізик та математик Й. Тиціус 9 1729 - 1796 ) запропонував емпіричне правило, згідно з яким наближено визначались відстані від Сонця до планет. Завдяки працям німецького астрон

Метеорити
Метеорити - кам’яні або залізні тіла, що падають на Землю з міжпланетного простору. Метеорити є залишками метеорних тіл, що не повністю зруйнувалися в атмосфері при р

Еволюція зір
Деякі зорі на кінцевих етапах еволюції зазнають значного гравітаційного стиску ( колапсу ). У зорі утворюється надщільне ядро і відносно менш густа оболонка. Якщо стиск різко припиняється, т

Чорні діри. Нейтронні зорі
Наприкінці XVІІ ст. видатний французький математик і астроном П. Лаплас ( 1749 - 1827 ) передбачав існування екзотичних об’єктів - чорних дір. Така назва пов’язана з тим, що з чорної діри на зовні

Молочний шлях. Будова Галактики
Молочний Шлях - світло - срібляста широка смуга, яка перетинає небесну сферу, проходячи, зокрема через сузір’я Близнюків, Тельця, Кассіопеї, Лебедя, Стрільця. Ще в 1609

У таблиці подана інформація про найбільші галактики Місцевої Групи
Назва галактики Тип Видима зоряна величина, m Відстань r, млн. св.р. А

ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Астрономічний календар, - К: Видається щорічно. 2. Воронцов - Вельямінов Б.А.. Астрономія 11 кл - К: «Радянська школа», 1991 - 141 с. 3. Ефремов Ю.Н. В глубины Вселенной - М: Н

РЕЦЕНЗІЯ
  Навчально - методичний посібник з навчальної дисципліни «Астрономія» для студентів та викладачів вищих навчальних закладів І - ІІ рівнів акредитації всіх спеціальностей, складений в

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги