Субкарлики

В цих зорях низький вміст важких елементів. Непрозорість зоряної речовини пропорційне наявності важких елементів. Це обумовлено тим, що легкі елементи повністю іонізовані і не можуть поглинати кванти. В основному поглинають іонізовані атоми важких елементів, які зберігають частину своїх електронів.

Субкарлики – старі зорі, які виникли на ранніх стадіях еволюції галактики із речовини, яка не побувала ще в надрах зір і тому бідна на важкі елементи. Речовина Субкарликів прозоріша за речовину зір головної послідовності, що полегшує променистий перенос енергії із надр зір. В цих зорях не виникає конвективних зон.

Червоні гіганти – неоднорідна структура. Внаслідок вигоряння водню в центральних шарах зорі область енерговиділення зміщається в периферичні шари і утворюється тонкий шар енерговиділення , в якому може відбуватися реакція. Цей шар поділяє зорю на дві частини: внутрішню – “Гелієве” ядро , в якому не протікають реакції через відсутність водню і зовнішню, в якій хоч і є Н₂, але температура і тиск недостатні для протікання реакції. На перших порах тиск в шарі енерговиділення більший, ніж в ядрі. Під дією цього тиску ядро починає стискуватись при стисканні виділяється енергія і ядро розігрівається. Цей процес відбувається до того часу поки газ не стане виродженим. Таке стискування призводить до неймовірного зростання густини ядра. Температура гелієвого ядра недостатня щоби розпочалася наступна ядерна реакція перетворення гелію в вуглець. Тому ядро немає джерел енергії і залишається ізотермічним. Його маса складає 0,25 маси зорі, а радіус – 0,001 її радіуса. Приблизно 70 % (по масі) зовнішніх шарів зорі розмір яких 0,9 її радіуса утворюють потужну конвективну зону червоного гіганта.

Білі карлики. R ~ (10^-2 – 10^-3)R_Θ .

Білі карлики – надгусті зорі. Густина в центрі білих зір може досягати сотень тон на см ³. Повільно остигаючи вони поступово випромінюють величезний запас енергії виродженого газу. Більш масивні білі карлики стиснуті сильніше і для них чітко простежується залежність радіуса від маси. Але починаючи з деякого значення маси, тиск виродженого газу не може зрівноважити силу гравітації. Така зоря може необмежено стискуватись.

Колапс неминучий при масі = (2-3) М_Θ . При масі > 1,2 М_Θ зоря може перетворитися в нейтральну зорю і силам гравітації протидіє тиск нейтронного “газу”, але перед цим на зорі відбудеться ядерний вибух, який ми спостерігаємо як спалах наднової зорі. Внаслідок вибуху виділяється вся можлива ядерна енергія і речовина перейде в форму нейтронів. Але при масі зорі > (2-3) М_Θ навіть тиск вироджених нейтронів не може протидіяти гравітації.

Особлива ситуація повинна виникнути тоді, коли радіус зорі стане меншим за ((2 + m) / С²). В цьому випадку параболічна швидкість стане більшою за швидкість світла

Vn = Vc √ 2

Vc = √(f (M + m) / r)

Vc – кругова швидкість;

Vn – параболічна швидкість.

Це означає, що ніщо навіть світловий квант не може залишити зорю. Такий об’єкт стане невидимим. Такий, теоретично можливий, гіпотетичний стан зорі називають чорною дірою.

В окремих випадках можна спостерігати речовину поблизу чорної діри.

В 1962 році з висотних ракет було виявлено джерело Х – випромінювання, яке і до даного часу є загадковим об’єктом. Пізніше було виявлено інші джерела Х-випромінювання, які стали називати назвою сузір’я, в якому його виявлено додаючи при цьому латинську букву Х.

На теперішній час відомо більше 200 джерел. Їх виявлено за допомогою супутника “УХУРУ”, який був обладнаний телескопом, що вловлював фотони від 2- до 20 ксв. Майже половина цих джерел була пов’язана з іншими галактиками. Біля 100 джерел Х-випромінення належить нашій галактиці. Одне із них – рентгенівський пульсар, який співпадає з радіопульсатором квабовидної туманності.

Декілька інших джерел Х-випромінювання також ототожнені з молодими радіопульсаторами. Більше 10 джерел пов’язано з туманностями-залишками спалаху зір. В цьому випадку причиною випромінювання є теплове випромінювання газу нагрітого до температури декілька мільйонів градусів.

Основна частина галактичних джерел Х-випромінювання належить особливому класу об’єктів зоряної природи, які називають Х-зорями. Їх представниками є джерело Скорпіон Х-І. Це найяскравіше джерело в діапазоні випромінювання 1-10 А°. Потік його випромінювання складає 3 · 10 ^–7 орг/с. Це стільки, скільки дає зоря 7^m у видимій області. Х-світимість такого джерела досягає 10³⁷ ерг/с, що в тисячі разів більше болометричної світимості Сонця.

Світимість Х-зір змінюється. У джерела Скорпіон Х-І зміну ототожнюють із змінною зорею 12-13^m. Варіації потоку Х-променів і оптичного випромінювання ніяк не пов’язані між собою. На протязі декількох діб в обох випромінювань можуть спостерігатися флуктуації в межах 20 % після чого наступає активна фаза – спалахи, які тривають по декілька годин. Під час спалахів потоки енергії змінюються у 2-3 рази. При цьому суттєва зміна рівня випромінювання зростає за проміжок часу 10^-3 с. Це свідчить про те, що розміри джерела не можуть перевищувати 0,001 світової секунди (300 км).

Таким чином джерела Х-випромінювання повинні бути досить компактними об’єктами, можливо , типу нейтронних зірок, як у випадку пульсарів, з якими ототожнюються деякі Х-зорі.

Цілий ряд Х-зірок (Геркулес Х-І, Центавр Х-3) виявляють строгу періодичність варіацій потоку Х-випромінювання. Це наводить на думку про те, що джерелом Х-випромінювання є компонента подвійної системи. Більше десятка джерел ототожнені із зорями змінність яких вказує на те, що вони належать до тісних подвійних систем.

Все вищесказане дозволяє зробити висновок про те, що Х-зорі найбільш ймовірно є тісними системами, в яких один із компонентів – оптична зоря, а інший – компактний об’єкт, який знаходиться на прикінцевій стадії своєї еволюції. Припускається, що це може бути нейтральна зоря, в деяких випадках білий карлик або навіть чорна діра.

Причиною виникнення потужного Х-випромінення є падіння на компактний об’єкт (наприклад, на нейтральну зорю) хмар і потоків газу, які перетікають з оптичного компонента тісної подвійної системи. У випадку найзвичайної компактності нейтральної зорі швидкість падіння газів може досягати 100000 км/год. Такий процес падіння газів називається аккреацією. Внаслідок падіння газів на нейтральну зорю кінетична енергія перетворюється в Х-випромінювання.

Важливу роль при цьому відіграють магнітні поля нейтральної зорі.

Новоподібні джерела Х-випромінювання.

Окрім постійно спостережуваних джерел Х-випромінювання щорічно виявляють до десятка джерел, які спалахують і за характером явища вони нагадують нові зорі. Світимість таких новоподібних джерел Х-випромінювання швидко зростає за декілька діб. Протягом 1 – 2 місяців вони можуть стати найяскравішими об’єктами на “Х”-небі інколи в декілька разів перевищують потік випромінювання, найяскравіше постійне джерело Скорпіон Х-І. Деякі з них під час спалахів витявляються Х-пульсарами з дуже довгими періодами (до 7 хвилин). Природа цих об’єктів, а також їх зв’язок з новими зорями поки невідомі.

ЛЕКЦІЯ 9.

СОНЦЕ – НАЙБЛИЖЧА ЗІРКА.

1. Загальні відомості про Сонце.

2. Будова сонця.

3. Фотосфера. Грануляція, сонячні плями і факели.

4. Спектр і хімічний склад Сонця.

5. Хромосфера. Хромосферні спалахи.

6. Протуберанці.

7. Сонячна корона.

8. Радіовипромінювання Сонця, цикли сонячної активності.

1.Загальні відомості про Сонце.

У Сонці сконцентровано 99.866% всієї маси сонячної системи. Сила тяжіння з боку Сонця - основна сила, яка зумовлює рух планет. Сонце – найближча до нас зоря.

Радіус Сонця =109.1 .

Маса Сонця .

Прискорення сили тяжіння на поверхні Сонця

Сонце обертається навколо осі. Обертання Сонця можна помітити за рухом плям, та інших деталей його поверхні. Вони переміщаються з сходу на захід. Напрям обертання Сонця такий самий як і Землі. Кут нахилу осі Сонця до площини екліптики становить: 82 45'. Період обертання сонця на різних віддалях від екватора – різна. Сонце обертається не як тверде тіло. Кутова швидкість його обертання зменшується з віддаленням від екватора. Лінійна швидкість руху точок на екваторі .

Температура Сонця становить Т=5700 К.