Основные характеристики звезд

План
1. Звезда
2. Характеристики звезд (дать определение каждой)
3. Диаграмма Герцшпрунга-Рассела

Звезда - это горячий газовый шар, разогреваемый за счет ядерной энергии и удерживаемый силами тяготения. Основную информацию о звездах дает испускаемый ими свет и электромагнитное излучение в других областях спектра.

Основными характеристиками звёзд являются:
1. светимость (полное количество энергии, излучаемое звездой в единицу времени (L),
2. температура поверхности,
3. масса,
4. радиус.
Между всеми этими характеристиками существует связь.
Пределы изменения характеристик различных звезд.
За единицу измерения M, R, L приняты соответствующие характеристики Солнца, T- температура поверхности.

Светимость звезды - полная энергия, испускаемая звездой в единицу времени
L© = 4*1026Вт
Сириус 22 L©
Канопус 4700 L©
Арктур 107L©
Вега 50 L©

Диаграмма Герцшпрунга-Рассела
Около 90% звезд сконцентрировано в узкой полосе, пересекающей диаграмму по диагонали. Эту полосу называют главной последовательностью. Её верхний конец расположен в области ярких голубых звезд. Большинство звёзд принадлежат ей. Причина в том, что на главной последовательности находятся звезды на стадии горения водорода, которая составляет основную часть времени жизни звезды. Солнце находится на главной последовательности.

В левой нижней части диаграммы - вторая по численности группа - белые карлики (по размерам сравнимы с планетами). Пример Сириус В. Это звёзды с очень высокой плотностью, которая в миллион раз выше плотности воды.
Белые карлики не подчиняются зависимости масса-светимость, характерной для звезд главной последовательности. При одной и той же массе они имеют значительно меньшую светимость, чем звезды главной последовательности.
В правом верхнем углу диаграммы группируются звезды с высокой светимостью, но низкой температурой поверхности - красные гиганты (10 Rс < R). Пример Арктур.
Сверхгиганты (100 Rс < R). Пример Бетельгейзе.
Этот тип звезд встречается реже.

Диаграмма Герцшпрунга-Рассела

Важнейшей характеристикой звезды является масса
Чем больше вещества собралось в звезду, тем выше давление и температура в её центре, а это определяет практически все остальные характеристики звезды, а также особенности её жизненного пути. Массы звёзд заключены в пределах от нескольких десятков примерно до 0,1 массы Солнца Таким образом, по массе звёзды различаются всего в несколько сот раз - гораздо меньше, чем по размерам (в сотни тысяч раз) или по светимости (более миллиарда раз).

Для звезд главной последовательности есть зависимость масса-светимость
L ~ Mn, где n = 1.6 для звезд малой массы (M < M ) и n = 5.4 для звезд большой массы (M > M). Это означает, что перемещение вдоль главной последовательности от звезд меньшей массы к звездам большей массы приводит к увеличению светимости.

Сравнительные размеры звёзд
Звёзды: Солнце — 1 400 000 км
Сириус — 2 400 000 км
Поллукс — 11 000 000 км
Арктур — 35 000 000 км
Альдебаран — 61 000 000 км
Ригель — 110 000 000 км
Антарес — 980 000 000 км
Бетельгейзе — 1 230 000 000 км
UY Щита — 2 380 000 000 км
UY Щита — самая большая известная звезда во Вселенной. Диаметр UY Щита равен 1708 диаметрам Солнца. Если поместить эту звезду в центре Солнечной системы, то её фотосфера охватит орбиту Юпитера. Чтобы представить, насколько эта звезда огромная, приведём такой пример: пассажирскому самолёту, летящему со скоростью 850 км/ч, понадобится около 1000 лет, чтобы полностью облететь UY Щита по экватору

Тест
1. Спектры почти всех звёзд являются:
А. непрерывными Б. спектрами поглощения
2. Линии поглощения в спектрах звёзд
А. отсутствуют Б. образуются в атмосферах звёзд
3. По спектру звезды можно определить
А. химический состав атмосферы звезды
Б. массу звезды
4. Основными элементами в атмосфере звезд являются
А. азот и кислород Б. водород и гелий
5. Между звёздами и Солнцем
А. нет ничего общего Б. нет принципиального отличия.