Жлдыздарды негізгі физикалы сипаттамалары

 

Класс Масса Жарырау Радиус Жлдызды центрдегі Энергия кзі Фотосфера
Т (k) p (г/см3) p (г/см3) Т (k) Биіктік (км)
BO V 3·103 3·107 C-N 10-9
G2 V 1,5·107 p-p 10-7
KO V 0,5 0,5 0,6 107 р-р 3·10-7
KO III 1,3 2·102 4·107 3,5·105 Ядроны оршаан жа абатта р-р 10-8
AO VII 0,9 10-3 10-2 107 1,5·107 Жылулы энергия 10-6 0,01

 

Сратары: 1. Жлдыздарды аныталатын крсеткіштеріні арасындаы байланысы. 2.Герцшпрунг-Рессел диаграммасы. 3.Негізгі тізбектер. 4.Ттенше алып, ызыл алып, а ергежейлілер.

 

 

Ші лекция. ос жне еселі жлдыздар. Спектрлікос, ттылмалы-айнымалы жлдыздар. Физикалы айнымалы жлдыздар.Пульстік айнымалылар. за периодты айнымалылар. Брыс айнымалылар.

Ос жлдыздар.

Кеістікке жаын орналасатын сол себептен зара физикалы серлесетін екі жлдыз ос жлдыз болады. Осындай ос жлдыздарды рбіреуі физикалы пар жлдызды компоненті болады. Кейбір жадайда ш, трт, с. т. б. жлдыз осындай жйе руы ммкін. ос жлдыздар лемде жиі кездеседі, сондытан оларды зерттеуді маызы те зор. Жлдызды ос екендігін визуалды, фотометрлік, спектрлік дістермен анытауа болады. дістерге байланысты ос жлдыздарды осындай трлерге бледі, біра физикалы жаынан осы парларды ешандай айырмашылыы болмайды.

Визуалды – ос жлдыздар.Жердегі баылаушыдан алыс, біра зара кеістікте жаын орналасатын жлдыздар жай кзбен баылаанда бірігіп крінеді. Осындай жлдызды телескопты кмегімен баылаан жадайда, екеуі блек жеке крінеді. Осындай ос жлдыздарды визуалды ос жлдыздар деп атайды. ос екендігін кп жылды телескопты баылаудан анытайды. Физикалы ос жлдызды компоненттері жалпы массалы центрді конус имасы (кп жадайда эллипс) бойынша айналып озалады.

 
Айналу периоды бірнеше жыл болан жадайда осы период ішінде бір жлдыз екінші жлдызды эллипс бойымен айналып шыады. Айналу периоды жздеген жылдар болан жадайда да оншаты жылды ішінде орбиталды озалыс болатын-дыына кз жетеді. Осындай жл- дыздарды осарлануын анытау шін екі жлдызды брышты араашытыы жне

позициялы брыш -ны лшейді. Позициялы брыш деген екі жлдызды осатын АВ тзуіні дниені солтстік Р полюсінен брышты ашытыы. Осындай баылауларды нтижесінде нлден дейін жне периодты трде згеретіндегі крсетілсе, осы екі жлдыз ос екендігі длелденеді. Осындай визуалды – ос жлдыздар бізге жаын орналасатын жлдыздар арасында кездеседі.

Компоненттері бір-біріне алыс (ондаан мы астрономиялы бірліктер) орналасатын жлдыздарды орбиталды озалысы те баяу боландытан, жоары діспен ос екендігін длелдемейді. Оларды ос екендігін кеістіктегі озалысыны орта болатындыы крсетеді. Мысал ретінде ВД + 40 4 048 жлдызды серігіні ашылуы келтірілісін. Осы жлздызды ете лкен здік озалысы болатын. здік озалысы . “59, баыты . Осы жлдыздан 74” ашытыта 18m-шамалы жлдызды баытта мні ”, 45 здік озалысы бар екендігі аныталды. Осы екі жлдызды здік озалыстарыны шамаларымен баыттары те жаын боландытан ос жлдыз деп есептейді.

Компоненттерді жлдызды шамаларыны айырымы лкен боланда жары жлдызды маайында серікті кру те иын, кейбір жадайда тіпті ммкін емес. Бл жадайда ос екендігі жары компонентті озалысы бойынша аныталынады. Жеке жлдыз аспанда лкен шеберді доасы бойынша озалатын болса, ос жлдызды компоненті осы доадан екі жаа арай ауытып бір ирек исы бойынша озалады. Осындай ос жлдыздарды мысалы – Сириус, Процион. Екеуі де ос жлдызды компоненті болып шыты, серіктері жарырауы азантай а ергежейлілір.

Спектрлік-ос жлдыздар.Кейбір жлдыздарды спектрінде спектрлік сызытарды екі жаа арай периодты ыысуы байалынады. Осындай жлдыздар компонеттеріні брышты араашытыы 0,”05 аз болатын ос жлдыздар екендігі аныталды. Бл жлдыздар тіпті те кшті телескоппенде жеке-жеке крінбейді. Сондытан, жлдыздарды ос болуы тек спектрлік діспен крсетілетін жлдыздар спектрлік-ос жлдыздар болып табылады. ос жлдызды спектрлік сызытарыны ыысуы болу шін бл жлдыздарды орбиталды жазытыы сурет жазытыына клбеу орналасуы керек, компоненттерді орбиталды жазытыымен баылаушыны кру баытыны арасындаы брыш 900 болмауы керек.

Егер баылаушы компонеттерді орбитасыны жазытыында орналастын болса, ос жлдызды рбіреуі зіні орбиталды озалысы саласында не баылаушыа жаындайды, не алыстайды. Допплер эффекті бойынша жары кзі жаындаанда спектрлік сызытар клгін, ал алыстаанда- ызыл облыса ыысады. Осы ыысуларды периоды орбиталды озаалысты периодына те болады. Сол себетен ос жлдыздарды спектрлік сызытары осарланып, периодты трде орташа орыннан екі жаа арай ыысады, ос жлдызды бір компонентіні жарырауы екіншісінен лде айда кп боланда, осарлану байалмай, тек сызытарды ыысуы байалады. Спектрлік сызытарды ыысуы бойынша ос жлдыз жйесі туралы кп мліметтер анытауа болады: айналу периоды, эксцентриситет, массалар.

азіргі кезде 2500 спектрлік – ос жлдыздар белгілі.

Фотометрлік ос жлдыздар.Ттылмалы-айнымалы жлдыздар.ос жлдызды орбитасыны жазытыы кру баытында орналасан жадайда бір жлдыз екінші жлдызды алдынан тіп, ос жлдыздан келетін жары аыны периодты трде згеріп отырады. Бір-біріне жаын ораналасатын жне жлдызды шамасы периодты трде згеретін ос жлдыздар ттылмалы-айнымалы ос жлдыздар деп аталады. Осындай жлдыздарды ос екендігі фотометрлік діспен аныталан себептен, бларды фотометрлік ос жлдыздар деп де атайды. Жарырауы кп болатын жлдызды бас жлдыз деп екенішісін оны серігі дейді. Жлдызды шаманы уаыта байланысты згеру графигін жарырау исыы деп атайды. Жлдызды крінерлік жлдызды шамасы е аз, немесе жарытылыы е кп болан уаыт моментін максимум дуірі, ал жарытылыы е аз болан уаыт моментін минимум дуірі деп атайды. Максимумдегі жне минимумдегі жлдызды шамаларды айырмасы амплитуда, екі атар минимумны уаыт аралыын айнымалдылыты периоды деп атайды.

азіргі кезде белгілі фотометрлік-ос жлдыздарды саны 3000.

Жарытылы исыыны формасыны байланысты осы жлдыздарды ш трге бледі: 1. Алголь (Персейді ) тріздес ос жлдыздар: бл жлдыздарды жарытылыыны екі аны крінетін минимумдеріні шамалары арасында крінерлік жлдызды шамасы згермейді; 2. Лира шожлдызыны -сы тріздес жлдыздар: екі минимумні шамалары ртрлі болып, оларды арасында жарытылы немі згереді; 3. лкен Аюды -сы тріздес жлдыздар: екі минимумні шамалары бір-біріне жаын (4-сурет). азіргі кезде белгілі фотометрлік ос жлдыздарды периодтары 81,5 минуттен 57 жыл аралыында.

 

 

4-сурет. Жлдыздарды жарырау исытары

 

Жарытылы исыы бойынша ос жлдыздарды периодын, орбитаны клбеулігін, эксцентирситетті анытайды. Минимумдерді затылыы бойынша компонеттерді радиустеріні атынасын, ал минимумдерді тередігі бойынша екі жлдызды жарырауларыны атынасын табуа болады.

Фотометрлік ос жлдыздарды спектрлік сызытары периодты ыысуда болып, осындай жлдыздар спектрлік дістермен де зерттеледі. Сондытан осындай ос жлдыздар туралы баылаудан кптеген мліметтер табуа болады.

Тыыз ос жлдыздар.Араашытары жлдыздарды радиустеріне жаын болатын ос жлдыздар тыыз ос жлдыздар болады. Орбиталды озалысты периоды 100 туліктен аспайды, жылдамдытары 300-350 км/с. Тасу кштеріні серінен осындай жлдыздарды формалары згеріп эллипсоид тріздес болады. рбір жлдызды гравитациялы рісіні потенциалы

5-сурет. Эквипотенциалды беттеріні кескіні
те болатын беттеріні /эквипотенциал беттеріні/ формалары те крделі болады /5-сурет/. Е ішкі бет Лагранжды , нктесінен теді. Осы бетті ішіндегі кеістік Рошты ішкі кеістігі /полость/ деп аталады.

Жлдызды сырты абаттары Рош кеістігінен шыатын болса, газ бір жлдыздан екінші жлдыза арай жылжыйды, немесе екі жлдызды оршайтын газ абыршыын райды. Лира шожлдызыны жлдызы осындай жйе рады. Спектрлік діспен екі жлдызды оршаан газ абаты жне рбір жлдыздан екінші жлдыза баытталан екі газ аыны ашылан.

Осындай тыыз жлдыздар арасында кптеген ерекше ызыты жлдыздар ашылан: жаа жлдыздар, Вольф-Райе жлдыздары, осарланан рентген сулеленуін шыыратын объектілер.

Физикалы айнымалы жлдыздар.Кптеген жлдыздарды жарырауыны згеруі осы жлдыздарды ішкі абаттарында жретін физикалы процестерге атысты болады. Осындай жлдыздарды физикалы айнымалы жлдыздар деп атайды. азіргі уаытта 30000-а жуы физикалы айнымалы жлдыздар ашылан. Айнымалдалыыны сипатына байланысты оларды екі лкен топа бледі. Біреулерін – пульстік айнымалы, екіншілерін – эруптивтік айнымалы жлдыздар деп атайды. Пульстік айнымалы жлдыздарды жарырауыны згеруі осы жлдыздарды радиусымен эффективті температурасыны згеруіне туелді болады. Эруптивтік айнымалы жлдыздарды жарырауы жлдызды ішкі абаттарында жретін жарылу процестеріне байланысты згереді.

Айнымалы жлдыздар ерекше белгіленеді. рбір шожлдызды бірінші 334 айнымалы жлдыздары латын алфавитіні бір немесе екі ріпімен аландары т.с.б. белгіленеді.

зара сас айнымалы жлдыздар біріктіріліп, е бірінші ашылан жлдызды атауымен аталады. Мысалы, Бикеш шожлдызыны W жлдызы тріздес. Торпа шожлдызыны Т жлдызы тріздес, т.с.б.. ысара осы трлерді аталуы Бикешті W-сы. Торпаты Т-сы тріздес айнымалылар болады. Цефейді -сы тріздес айнымалы жлдыздарды цефейдтер, ал Лираны RR-ы тріздес айнымалы жлдыздарды лиридтер деп атайды.

 

Пульстік айнымалы жлдыздар.Осы топа жататын жлдыздар бірнеше трлерге блінеді. Негізгі трлері цефейдтер, Бикешті W-сы тріздес, лиридтер, за периодты

айнымалылар, жартылай дрыс айнымалылар, дрыс емес айнымалылар болады. Пульстік айнымалы жлдыздарды жалпы саны 15000.

6-сурет. Цефейдтерді сипаттамаларыны уаыта туелділігі
Цефейдтер. Бл айнымалы жлдыздарды негізгі сипаты – оларды крінерлік жлдызды шамаларыны периодты трде бір текті згеруі. рбір жлдызды периоды те жоары длдікпен саталып отырады. Крінерлік жлдызды шаманы максимум жне минимум мндеріні айырымы амплитуда / / деп аталады.

Цефейдтерді жарырауыны згеруіні амплитудалары болып, периодтары І туліктен 70 тулікке дейін созылады. Цефейдтер F, G спектр-лік класстарына жататын алып немесе ттенше алып жлдыздар болатындыы аныталан. Цефейдтерді жарырауы исыыны /крінерлік жлдызды шаманы уаыта туелдігіні графигі/ трі симметриялы болмайды: Жарырау жылдамыра артып, баяу кемиді /6-сурет/. Цефейдтерді крінерлік жлдызды шамасымен бірге эффективтік температурасы /Т/, спектрлік классы, сулелік жылдамдыы / /, радиусы /R/ згереді.

Цефейдтерді осы ерекшеліктері оларды атмосфераларыны периодты трде пульсацияланатындыын крсетеді. Демек, жлдызды клемі периодты трде лкейіп азаяды. Осындай былысты пульсация деп атайды. Пульсация болу шін жлдызды атмосферасында дрыс тербелістер саталатын физикалы шарттар орындалу керек.

алыпты немесе нормаль жлдыздырады ішкі абаттарында гравитациялы орнытылы саталады, яни рбір элементар заттар клемі тепе-тедікте болады. Жлдызды тепе-тедігі гравитациялы жне газды ішкі ысымыны кштеріні зара те болуымен тсіндіріледі. Осы тедік бзылан жадайда жлдызды клемі не артады, не кемиді. Тепе-тедікке айтып оралу шін жлдызды заты тербеліс озалысына келуі ммкін. Осындай тербелістерді дрыс кйін сатауа энергияны амтамасыз ететін механизм керек. Бл энергия жлдызды сулеленуінен пайда болады, ал тербелістерді дрыс кйіні саталуы атмосфераны жоары абаттарыны млдірлігіні згеруіне байланысты екендігін анытаан. Осы былыстарды млдірлігі гелийді кйіне туелді болады. Гелий толы иондалан жадайда млдірлік артады, тменгі абаттардан шыан сулелік энергия жоары абаттара бгетсіз тасымалданады. Егерде гелий толы иондалмай бейтарап кйінде алатын жадайда осы атомдар ультраклгін сулелерді толы жтып, жоары абаттара тасымалданатын энергия млшері кемиді. Энергия кемігенде зат суиды, яни температура кемиді.

Енді тепе-тедік жадайы бзылан жне атмосферасыны жоары абатында гелий иондалан кйінде кездесетін жлдызды арастырайы. Сол кезеде жлздызы клемі арта бастасын. Сонда клемі, артанда, температура кемиді, гелий иондалан кйінен нейтрал кйіне айналады. Осы жадайда бл абатты млдірлігі азайып, сулелену жтылып, жлдызды клемі кеміп, температура артады. Температура артанда гелий толы иондалады, осы абатты млдірлігі артады, сулелену кедергісіз бл абаттан тіп, жлдызды клемі лаяды. Бастапы жадай айталанып, жлдызды атмосферасы пульсацияланады. Жлдызды жарырауы, спектрлік классы, темпетарусы, радиусы периодты трде згереді.

Осындай жлдыздарды периодтары здеріні массаларына туелді:

,

Р – период, R-радиус, т – масса.

Жоары рнекке массаны орнына жлдызды орташа тыыздыын апарып ойан жадайда тмендегі рнек шыады:

Р – тулікпен алынан период. Кнні орташа тыыздыымен алынан орташа тыызды.

7-сурет. «Период-жарырау» туелділік
Жлдыздарды жарытылыы массасына туелді боландытан жне жоарыдаа рнектерді еске алса, цефеидтерді периоды мен жарытылыы зара туелді болатындыы тсінкті. Осы туелділік алаш баылаудан табылан. азіргі уаытта период-жарытылы туелділігі тек цефейдалара емес, лиридтерге де, тріздес айнымалылара да орындалатыны аныталан (7-сурет). Осы туелділікті астроно-мияда маызы те зор, себебі оны

кмегімен алыс объектілерді ашытыын анытауа болады. Баылау нтижесі жлдызды айнымалдылыыны Р периодын жне жлдызды т крінерлік жлдызды шамасын береді. Жоары туелділік графигінен Р периоды бойынша, М абсолюттік жлдызды шамасын табамыз. Абсолюттік жлдызды шама тменгі рнекпен аныталан:

r – парсекпен алынан ашыты. Соы рнектен r-ды есептейді,

Лиридтер. Бл айнымалы жлдыздарды периодтары 80 минуттен 1,2 тулікке дейін жетеді, ал жарырау исытарыны формалары цефейдтердікіне сас болады /8-сурет/.

Жарырауларыны амплитудасы 1т те болады. Лиридтер А спектрлік классыны алып жлдыздары жне абсолюттік жлдызды шамалары 0т жаын болады, демек осы жлдыздарды жарытылыы кнні жарытылыынан 100 есе арты болады.

9-сурет. Дрыс емес айнымалдыларды жарырау исыы
Пульстік айнымалы жлдыз-дарды баса трлері. лкен Арланны -сы тріздес айнымалы жлдыздарды саны 40-а жуы. Айнымалдыыны сипаты бойынша бл жлдыздар лиридтерге сас, біра амплитудалары азыра / / болады. Периодтары 3-6 саат, алып ысты жлдыздара жатады.

Жоарыда айтып ткен айнымалы жлдыздарды жарырауыны згеруі дрыс болады, яни оларды периодтары, амплитудалары з мндерін сатайды. Осындай пульстік айнымалы жлдыздармен бірге жарырау исыыны сипаты згермелі болатын пульстік айнымалылар кзге жасы тседі. Осы жлдыздарды жарырау исыында бірнеше тере жне таяз минимумдер кездеседі /9-сурет/ амплитудалары ден 3m,5, ал периодтары 30 туліктен 150 тулікке дейін болады. Торпаты

9-сурет. Дрыс емесе айнымалдыларды жарырау исыы

 

RV-сы тріздес пульстік айнымалы жлдыздар F, G, K спектрлік класстарына жатады. Осы жлдыздарды жарырауы максимумге жеткенде спектрінде эмиссиялы сызытар, ал минимумде титанны тотыыны жтылу жолатары байалады. Бл екі ерекшелік осы жлдыздарды спектрінде ысты жне суы жлдыздарды сипаты бірге кездесетіні айындайды. Сондытан Торпаты RV-сы тріздес айнымалы жлдыздарды цефейдтермен баса пульстік айнымалы жлдыздарды аралыында жататын айнымалылар.

Цефейдті -сы тріздес суы спектрлік классына жатады жне жартылай дрыс ызыл айнымалылар деп аталады. Оларды жарырауы кейбір уаытта оншаты немесе жздеген туліктерде те лкен мнге згеруі ммкін. Орташа перидтары 100d.

Осы жлдыздармен бірге атар ызыл дрыс емес айнымалылар кездеседі. Соларды ішінде те ызытысы Кит шожлдызыны Мира (таажайып) жлдызы. Мира тріздес айнымалы жлдыздарды крінерлік жлдызды шамасы а згеруі ммкін. Яни бседеу жлдыз кейбір уаытта жарырап, жары жлдыздарды атарына келеді. Сол себебтен жлдызды Мира деп атаан.

Пульстік айнымалы жлдыздарды пульсацияларыны периоды жлдызды орташа тыыздыыны кемуімен артады. Пульстік айнымалы жлдыздарды негізгі трлеріні «спектр-жарытылы» диаграммасындаы орналасуы тмендегі 10-суретте крсетілген.

10-сурет. Физикалы айнымалы жлдыздарды Г-Р диаграммасында орналасуы

Сратар: 1. ос жне еселі жлдыздар. 2.Спектрлік ос, ттылмалы-айнымалы жлдыздар. 3.Физикалы айнымалы жлдыздар.4.Пульстік айнымалылар.5.за периодты айнымалылар. 6.Брыс айнымалылар.

Лекция. Жлдыздар физикасы. Эруптивтік айнымалылар. Жаа жне ттенше жаа жлдыздар. Пульсар. Нейтрон жлдыздар. ара рдымдар.

Эруптивтік айнымалы жлдыздар,Кптеген айнымалы жлдыздарды жарырауыны згеруі бір жйеге келмей лкен амплитудалы болады. Осындай згерістер не жлдызды ішкі абаттарынан ысты газды атылауына /эрупция/, не жарылыс тріздес былыстара байланысты болады. Эруптивтік айнымалы жлдыздар Торпаты Т-сы тріздес, Китті UV-сы тріздес, жаа жне ттенше жаа жлдыздара блінеді.

Торпаты Т-сы тріздес жлдыздар F – G спектрлік класстарына жатады. Бл жлдыздарды жарырауыны згеруі те жылдам жне дрыс емес болады. Крінерлік жлдызды шаманы згеруіз 3m жетеді. Осындай жлдыздарды спектрінде кнні хромосферасыны спектріндегідей эмиссиялы сызытар байалып, ара жтылу сызытарды ыысуы спектрді ызыл облысына баытталып, эмиссиялы сызытарды ыысуы спектрді клгін облысына арай болады. Айтылан ыысулар суы затты жлдызды ішіне арай, ал ысты затты жлдызды бетіне арай озалатындыын крсетеді.

Китті UV-сы тріздес айнымалы жлдыздар К, М спектрлік класстарына жатады. Аз уаыт аралыында жарырауы кп шамаа згереді жне бл згерістер кнні хромосфералы от алуына сас болады.

Осындай эруптивтік жлдыздар лі де гравитациялы орнытылыа жетпеген жас жлдыздар болып табалады. Ішкі абаттарында те кшті конвекция немесе затты алмасуы боландытан, ысты газ жоары арай атыланып, жлдызды жарырауы осы былыса атысты артады.

Жаа жлдыздар жаа пайда болан жлдыздар емес эруптивтік айнымалы жлдыздарды бір трі. Осындай жлдыздарды крінерлік жлдызды шамасы жлдызды шамаа кемиді, демек жарытылыы 104 – 105 есе артады. Жлдызды жарырауы згергенде /жлдыз от алды деуге болады/ жлдыз зінен 1038 Дж энергия шыарады. Бірнеше жылдан кейін осындай жлдызды маайында массасы жне 1000 км/с жылдамдыпен лаятын газ абыршыы баыланады. Жлдыз от аланда атмосферасыны жоары абаты сыпырылып тсіріледі.

Жаа жлдыздарды жарырауымен бірге спектріні трі згереді. Максимумны алдында жаа жлдызды спектрі А, классына жататын ттенше алып жлдыздарды спектріне сас болады. Яни, жлдызды спектріндегі сызытар те жіішке жне тере болады, сонымен атар спектрлік сызытарды ыысуы клгін облыса арай болып, атмосфераны лайаны крсетеді. Жлдызды радиусы лкейгенде температурасы згермейді, демек жарытылыты артуы тек жлдызды толы бетіні ауданыны суімен тсіндіріледі. Жлдыз бірте-бірте лайып сырты абаттарынан айырылады. Жоары газ абаттары бірте-бірте кеістікте таралып, осы абаттарды тыыздыы кеміп, жлдызды ішкі абаттары кріне бастайды. Сондытан максимумнен кейін жлдызды спектрі ысты В классына жататын жлдыздарды спектріне сас болады. Осыдан кейін жлдызды жарырауы кеми бастайды, спектрінде жалпа эмиссиялы сызытар байалады. Бір-екі жылдан кейін жлдыз зіні бастапы алпына келеді.

Соы уаытта кптеген баылаулардан жаа жлдыздар жаын орналасан ос жлдыздар екендігі аныталан. Жлдызды жарырауыны згеруі осыан байланысты екендігі длелденген. Осы екі жлдызды біреуі суы, екіншісі 0-В классыны ысты жлдызы. Жаа жлдыз феномены осы ысты массасы /1-0,1/ жлдызды от алуы мен тсіндіріледі.

Кейбір жаа жлдыздарды от алуы айталанады. азіргі уаытта 300 дей жаа жлдыз ашылан, соларды ішінде 150-і бізді Галактикада, 100-і Андромеда тмандыында, басалары жаын галактикаларды орналасады. Жаа жлдыздарды жарырау исыы тменгі 11-суретте келтірілген.

19-сурет. Жаа жлдыздарды жарырау исыы

Ттенше жаа жлдыздар сирек кездесетін объектілер. Бір галактикада 300 жылда бір ттенше жаа жлдыз от алады /немесе жарылады/. Ттенше жаа жлдыздар жаа жлдыздар тріздес от алатын жлдыздар. Біра максимумде абсолюттік жлдызды шамалар дейін жетеді, демек бір жлдызды жарырауы кішкентай галактиканы жарырауына те болады. Осындай жлдыздар от аланда жарытылыы он шаты миллион есе артады, жарырау амплитудасы 19т-а те. От аланда шыарылатын энергия 1041 – 1042 Дж, немесе жаа жлдыздардікінен 1000 есе кп болады, фотографиялы діспен баса галатикаларда 300-дей ттенше жаа жлдыздар /SN/ аныталан. Телескопты дуірде бізді Галактикада бірде ттенше жаа жлдыз баыланан жо. Біра 1054 жылы бізді Галактикада Торпа жлдызында Шолпан сияты жарырап тіпті кндіз крінетін жлдыз байалан, азіргі кндерде осы жлдызды орнында Шаян тмандыы деп аталатын газ тмандыы бар. Осы жлдыз бізді Галактикада от аталан ттенше жаа жлдыз болып саналады. Бізді Галактикада 1572 жылы Тихо Браге, 1604 жылы Йоганн Кеплер баылаан таы екі ттенше жаа жлдыз от аланы сенімді. Ттенше жаа жлдыздарды орнында газ тмандыы трінде алдытар байалады. Жлдыз от аланда массасы 0,3 жылдамдыы 10000 км/с болатын жоары абаттары атыланып сыпырылады. Осындай жлдыздар ттенше жаа жлдыздарды І типіне жатады. Ал атыланатын затты массасы 1-10 , болып 6000 км/с жылдамдыпен сыпырылса бл ттенше жлдыздарды ІІ типіне жатады. Кейбір /кбінесе ІІ тип / ттенше жаа жлдыздарды барлы заты атылануы ммкін, ал аландарыны тек жоары абаты сыпырылып, ысты ядросы алуы ммкін. Ттенше жаа жлдыздарды осындай алдытары нейтрон жлдыза айналады.

Осындай алдытар азіргі кезде баыланан жне пульсарлар деп аталатын импульсті радиосулеленуді кзі, белгілі пульсарларды саны 1000-дай. Оларды периодтары 0,0015-4,3 с арасында. Бл объектілер айналатын нейтрон жлдыздар, периодтары нейтрон жлдызыны айналу периодына те, сондытан оларды радиусы 10 км дей. Нейтрон жлдыздарды тыыздыы ядролы тыыздыа те болады.

Астрономиялы обсерваторияларда ттенше жаа жлдыздарды ызметі атарылып рбір ашы тнде жаын галактикаларды фотобейнесі тсірілді. Осындай жолмен азіргі уаыта 500 ттенше жаа жлдыздар баса галактикаларда тіркелді. Бізді Галактикада 140-тан кішкене кп SN-ны жарылуыны іздері айындалды. Блар ттенше жаа жлдыз жарыландаы оларды газ алдытары. Жоарыда айтылан Шаян тмандыынан баса тмандытар: Кассиопея А, Ау тмандыы, т.с.б.

1987 жылы лкен Магеллан Блтында ттенше жаа жлдыз баыланды жне SN жлдыздар жнінде кптеген сенімді мліметтер берді.

Сратары: 1.Жлдыздар физикасы. 2.Эруптивтік айнымалылар. 3.Жаа жне ттенше жаа жлдыздар. 4.Пульсар. 5.Нейтрон жлдыздар. 6.ара рдымдар.

Ші лекция. Галактиканы рылымы туралы ысаша малмат: лшемдері, пішіні, кіретін объектілер. Жлдыздарды Галактикада орналасуы.с жолы. Жлдызды статистиканы дістері. Жлдызды шоыр мен ассоциация. Кнні Галактикада орналасуы. Галактиканы айналуы. Жергілікті жйе.

Жлдызды аспанды айсыз тнде бадарласа ол бізге аламат сер береді. Барлы аспанымыз арылы тетін, лкен дгелек бойында орналасан ашыл ст тсті аса енді жолаты – с жолы деп атайды, ол кптеген жлдыздардан трады. Бірнеше жздей миллиард жлдыздардан тратын осы жлдыздар жйесі – Бізді Галактика деп аталады. Галактикадаы кптеген жлдыздар топталып жлдызды шоырларды тзейді. Біздерге жаыныра орналасан ркер, Гиадтар деп аталатын, Геркулес шожлдызындаы шоырлануар жасы зерттелген.

Жлдыздар мен жлдызды шоырларынан баса бізді Галактиканы рамында тозадар /са атты блшектер/ бар, сиретілген газдар те кп млшерде кездеседі. Осы заттарды тыыздыы кейбір бліктерде тым кбірек болса, олар газ бен тозадардан тратын диффузиялы тмандытарды райды. Жары жлдыздарды маында олар жасы крінетіндіктен – жары тмандытар, ал с жолыны ашытау бліктерінде – араы тмандытар трінде байалынады.

Сонымен атар, бізді Галактика рамында жары жылдамдыына жуы жылдамдыпен озалатын энергиялары жоары кптеген элементар блшектрден тратын космосты сулелер де кездеседі.

Бізді Галактиканы диаметрі 30 кпк те, ал кн жйесі оны орталы блігінен алыстау орналасан. с жолындаы диффузиялы орталарды серінен телескопты кмегімен тек 3 килопарсек /кпк/ ашытытаы объектілерді баылауа болатындытан. Бізді Галактиканы жалпы рылысын зерттеу те иын.

Космос лемінде, бізді Галактикаданда баса млрд тарта галактикалар бар. Оларды рамындарында 100-10 миллиард жлдыздар жне массасы жаынан 1-2% тоза мен газдар бар боландытан, зерттеулер нтижесінде бізді де Галактиканы сырты тріні андай болатындыын зімізге елестеуімізге болады.

алымдарды болжамдары бойынша, бізді Галактиканы рылысы жаын орналасан жне кбірек зерттелген Андромеда тмандыына сас болар делімеді.

Бізді Галактиканы жлдыздарыны лесі.Галактиканы рылысын зерттеу шін галактикалы сфералы координаталар олданылады. Аспан сферасындаы с жолыны ортасы арылы тетін лкен шебер – галактикалы экватор немесе галактикалы жазыты деп аталады. Бл жазыты аспан экваторымен брыш жасап, оны Бркіт шожлдызында тратын шыу жне жне Единорог шожлдыздаы – бату деп аталатын галактикалы тйіндерде иып етеді. Галактиканы Солтстік полюсі / / Вероника Шашы деп аталатын шожлдызда / жне ал Отстік галактикалы полюс / / - Скульптор шожлдызында жне орналасан.

1-сурет. Галактикалы координаттар
Галактикалы полюстер арылы тетін /1-cурет/ жартышеберді галактикалы ендік шебері дейді. Кез келген шыраты орны галактикалы бойлы / / жне галактиклы ендік /в/ координаттары арылы аныталады. Галактикалы бойлы (l=Cn) деп шыу тйіннен галактикалы экватор бойымен шыыстан батыса арай 00 пен 3600 аралыында аныталатын экватор доасын айтады. Ал галактикалы ендік деп, ендік шеберіні галактикалы экватордан бастап +900 /П/ мен –900 / / аралыта

аныталатын шыраа дейінгі ендік шеберіні доасын айтады.

Бізді Галактиканы кіндігі Мерген /Стрелец/ шожлдызында орналасан. Галактикалы координаттарды баылау арылы анытауа болмайды, экваторлы координаттарды кмегімен 0,01 длдікпен есептелінеді.

Галактиканы рылысын анытау шін екі трлі статистикалы дістер олданылады. Е жары жлдыздан бастап крінерлік жлдызды шамасы -ге дейінгі жлдыздарды есептеу шін интегралды жарытылы функциясы -ді, ал крінерлік жлдызды шамасы – аралыындаы жлдыздарды анытау шін дифференциалды жарытылы функциясы А/ /-ді пайдаланады. Крінерлік жлдызды шамасы 1 -ге кемігенде жлдыздар саныны сімі болады. Барлы аспан блшектері шін есептеулер нтижесі те болды. Дифференциалды функция шамасы крінерлік жлдызды шамалары дейінгі аралыта артады, дегенмен оны суі онша емес.

Мысалы:

Бл нтижелерден бізді Галактикадаы жлдыздар оны барлы аймаында біркелкі таралмаандыын крсетеді. Егерде, жлдыздар бізді жйеде біралыпты таралып орналасса

-ге те болуы керек еді.

Математикалы статистикаа экстраполяция олдананда бізді галактикадаы жлдыздар саны жне кптеген жлдыздарды крінерлік жлдызды шамалары 30 болуы керек.

ртрлі Галактикалы ендіктегі аспанны те аудандарындаы жлдыздарды санын есептегенде галактикалы жазытытан алыстаан сайын дері бірдей жлдыздар саны кемитіндігі аныталды. Галактикалы экватор маындаы интегралды функцияны , ал галактикалы полюстегіні – деп белгілесек, оларды бір-біріне атынасы – галактикалы концентрация, немесе тыыздыы деп аталындаы.

Баылау орытындысы бойынша галактикалы концентрация ал те болады. Бл нтиже бізді Галактика рамындаы барлы жлдыздарды 95% с Жолында орналасатындыы крсетіледі.

Кптеген осындай есептеулерді нтижесінде бізді Галактика диаметрі 30 кпк (немесе 100000 жары жыл) асатын дискіге сайды. Кн Галактика центрінен 10 кпк (30000 жары жылы) галактикалы жазытыа жаын орналасады. ртрлі спектрлік класстара жататын жлдыздарды, айнымалы жлдыздарды жне тмандытарды тарауы бізді жлдызды жйемізді спиралды рылысы бар екендігін крсетеді.

Жлдызды шоырланулар.Галактиканы кейбір бліктеріндегі жлдыздар динамикалы жаынан бір-бірімен байланысты боландытан бірігіп, шоырланан. Жлдызды шоырланулардаы жлдыздар біртін денедей озалып, зара тартылыс кші арылы байланысады. Сырты трі бойынша бл шоырланулар шашыранды жне шарлы шоырлара белінеді.

Шашыранды жлдызды шоарланулар кбінесе галактикалы жазыты бойында, яни с жолында немесе соан жаыныра орналасады, оларды жалпы саны 1200 жетеді. Оларды кбі он, жз сирек мы жлдыздардан трады, сырты сипаттары онша дрыс емес, диаметрлері 3-5 парсекке жетеді. Торпа шожлдызындаы ркер деп аталатын топтар шашыранды шоырлануа жатады. Ш.Мессьені тізімі бойынша N45 деп белгіленеді. ркерде жай кзбен – 7, телескоппен – 200 дей жлдыздар байалынады. ркерді фотокескінінде 300-дей жлдыздар байалынады. ркердегі жлдыздар «спектр-жарырау» диаграммасында негізгі тізбекте орналасады, оларда ызыл жне аса алып жлдыздар сирек кездеседі.

Кбіне шарлы жлдыз шоырлары сфера немесе эллипсоид формалы болады, рамында жз мы немесе миллион жлдыздар болады. Орташа есеп бойынша жары шоырларды диаметрлері 30 парсекке дейін созылып жатады. Кн маындаы 10 кубты парсекте 1 жлдыз кездесетін болса, ал шарлы шоырланулардаы жлдыз тыызыдыы бдан мы есе артытау болады, ал центрлерінде 1 кубты парсекте 1000 жлдыз орналасады. Аныталан 130 дан арты шарлы шоырланулар аспанда біркелкі таралан. Галактиканы солтстік аймаында жиірек кездеседі. Негізінде олар галактикалы экваторды екі жаында бірдей млшерде кездеседі деп йарылады. Шарлы шоырланулар Мерген шожлдызыны маында жиірек таралады, олар Галактикада белігілі-бір сфераны ішінде орналасады.

«Спектр-жарырау» диаграммасында шарлы шоырланудаы жлдыздар ттенше жне ызыл алыптарды вертикаль тармаында жне ызыл алыптарды негізгі тарматарыны аздау жлдыздар бар бліктерін осатын горизонталь тарматарында жатады. Горизонталь тармата зіліс болады. Ол жерде айнымалы RR Лира типті жлдыздар орналасады. Шашыранды жне шарлы шоырланулардан «спектр-жарырау» диаграммасындаы орналасуындаы осы згешеліктер оларды жастарындаы айырма едуір бар екендігін крсетеді. Соы кездердегі деректер бойынша кптеген шарлы шоырлануларды те уатты рентген сулеленулері таралатындыы аныталды. Бл былыс кейбір алымдарды болжамы бойынша «ара рдыма» жлдыз аралы газды лауынан болады делінеді.

1947 жылы В.А.Амбарцумян О мен В спектрлік класстара жататын, жарыраулары те жоары, рі ысты жлдыздар аспанны кейбір бліктерінде топтасып кездесетіндігін анытаан, олара жлдыздар ассоциациясы деген ата берді. р ОВ-ассоциациясында жзден аса О мен В класстарына жататын жлдыздар кездеседі. Сонымен атар Т-ассоциациясыда бар, онда Торпа шожлдызыны дрыс емес айнымалы Т тріздес жлдыздарды концентрациясы басымдау келеді. Е жаын Т-ассоциациясы Орион шожлдызында кездеседі, оны рамында Торпаты Т-тріздес 500 дей айнымалы жлдыздары бар. Ассоциациялардаы жлдыздарды зіндік озалысы оларды жас екендігін крсетеді. Бл жлдыздар Галактиканы бір аймаында 10 миллион жыл ертерек пайда болан, біра зара динамикалы байланысты емес.

Галактиканы айналысы.Кн маындаы жлдыздарды координаталарын жне спектрлерін ені бойы зерттеу арылы оларды кеістікте озалатындыын анытауа болады. р жлдыз Кнмен салыстыранда кеістікте жылдамдыпен озалады. Жлдыз жалдамдыыны аспан сферасына проекциясы тангенциаль жлдыз жылдамдыы деп аталады (2-сурет), жыл бойы аспан сферасындаы брышты орын ауыстыруы /зіндік озалыс/ мен тменгі рнекпен жылды параллакс арылы аныталады:

Жлдыз жылдамдыыны баылау сулесіне проекциясы сулелік жылдамды деп белгіленеді, ол Допплер ыысуы арылы есептелінеді:

Жылдамдытарды екі проекцияларыны кмегімен жлдыздарды кеістіктегі жылдамдытарын анытап, оларды Галактикадаы озалыстары туралы деректер алуа болады. Кнге жаын жне одан деуір ашытытаы кптеген жлдыздарды зіндік озалыстары жне сулелік жылдамдытары арылы оларды Галактика центріні айнала озалыстарын анытайды.

а) б)

2-сурет. Кн маайындаы жлдыздарды сулелік жылдамдытары

 

Галактика центрінен ашыыра орналасан жлдыздарды сызыты жылдамдытары азыра деп йарып, Кнге салыстырандаы сулелік жылдамдытарды талдайы.

2 а) жне б) суреттерде Кнні орны жне Галактика центріні баыты крсетілген жне Кн маындаы жлдыздарды кеістіктік /а/ жне сулелік /б/ жылдамдытары кескінделген. Центрге жаын жлдыздарды жылдамдытары артыыра, ал Кннен алыстау орналасан жлдыздарды озалысы баяу болады. Осы жлдыздарды сулелік жалдамдытары 2-суретте келтірілген. Кнмен бірге озалан баылаушыа озалыс баыты мен оан перпендикуляр баыттаы жлдыздарды сулелік жылдамдыы нлге те болады (2-сурет). Баса баыттарда сулелік жылдамдытарды шамасы ртрлі, біра крсетілген екі баыта 450 брыш жасайтын баыттарда сулелік жылдамдытар максимал болады. Алыс объектілерді сулелік жылдамдытары артады. Жргізілген зерттеулер сулелік жылдамдытарды згеруі осыан сас екендігін крсетеді. Осыдан барлы жлдыздар Галактика центрін айналатындыын жне оларды жылдамдытары трліше болатындыы аныталды. Сонымен, жргізілген баылаулар жне талдаулар нтижесі Галактиканы айналысы туралы тменгі задылытарды берді:

1. Галактиканы солтстік полюсінен араанда айналу саат тілімен баыттас болады.

2. Галактиканы центрінен алыстаанда брышты жылдамды кемиді, біра Кеплер задарындаыдан баяуыра кемиді.

3. Центрден алыстаанда сызыты жылдамды артып. Кн маында зіні максимал 250 км/с-ке те мніне жетеді, одан кейін ашытыпен кемиді.

4. Кн жне оны маындаы жлдыздар Галактины центрін 240-250 миллион жылда бір айналады. Осы уаыт аралыы галактикалы жыл деп аталады.

Сратары: 1.Галактиканы рылымы туралы ысаша малмат: лшемдері, пішіні, кіретін объектілер. 2.Жлдыздарды Галактикада орналасуы.3.с жолы. 4.Жлдызды статистиканы дістері.5.Жлдызды шоыр мен ассоциация. 6.Кнні Галактикада орналасуы. 7.Галактиканы айналуы. 8.Жергілікті жйе.

 

 

Шы лекция. Бізді Галактика. Жлдыз аралы орта. Жарыты тозады ортамен жтылуы, оны жлдызды араа-шытыты анытауа сері. Бейтарап сутекті таралуы. Галактиканы спиральды рылымы.

Жлдызаралы орта.Ау мен Центавр шожлдыздара дейінгі аралыта с жолы екі тармаа блінеді. Екіге блінген бл тарматарды біраз аудандарында жне араларында ара тсті айматар крінеді, оларды маында жары жлдыздар кездеспейді. Бл араы айматар сиретілген газ жне ша-тоза тмандытары болып галактикалы жазытыа жаын кеістікке жыйнаталады.

Диффузиялы заттарды жлдызаралы кеістікте бар екендігін 1904ж неміс астрономы И.Гартман Орионны – ос жлдызыны спектрін зерттеп анытады. Бл объектіні спектріндегі иондалан кальцийді жтылу сызыы баса сызытар сияты орнынан периодты ыыспады. Осыдан алым Кн мен Орионны – жлдызыны аралыында жтылу процесін туызатын жлдызаралы блт бар екендігі туралы дрыс ортынды жасады. Дл осылай ж