Массы и размеры звезд Звезды – это гигантские ядра газа, которые светятся благодаря ядерным реакциям. Они являются основными строительными блоками вселенной и играют важную роль в ее развитии. Они различаются по цвету, размеру и яркости. Что такое двойная звезда? Двойная звезда – это система, состоящая из двух звезд, которые вращаются вокруг общего центра массы. Они находятся на достаточно близком расстоянии друг от друга, чтобы их гравитационное взаимодействие было значительным. Если она заметна при наблюдении в телескоп, то это визуально-двойная звезда. Если же об этом можно судить только по спектру, то это спектрально-двойная звезда примером визуально-двойной звезды является большая медведица Когда число звезд в системе оказывается больше 2, их называют кратными При известном расстоянии до системы, чтобы определить ее массу используют третий закон Кеплера где m1 и m2 – масса компонентов звездной пары, M1 и M2 – массы солнца и земли; T1 – период обращения звезд, T2 – период обращения Земли, A – большая полуось орбиты двойной звезды для наблюдателя, который находится в плоскости орбиты спектрально-двойной звезды, ее компоненты будут поочередно загораживать, «затмевать» друг друга, такие звезды называют затменно-двойными или алголями в настоящее время известно более 5 тысяч таких звезд. Определение масс звезд на основе исследований двойных звезд показало, что они заключены в пределах от 0,03 до 60 масс Солнца. Методы изучения спектрально-двойных и затменно-переменных звезд в настоящее время используются для поиска планет. К концу 2009 г. было подтверждено открытие около 400 экзопланет, которые составили 340 планетных систем. Теперь усилия ученых направлены на поиски планет, которые похожи на землю по массе и размерам и находятся недалеко от звезд, что обеспечило бы условия для жизни. Размеры звезд, Плотность и их вещества В большинстве случаев размеры звезд приходится расчитывать на основе данных об их светимости и температуре. Светимость звезды расчитывается по той же формуле что и светимость Солнца Отношение светимостей звезды и Солнца будет равно Приняв, что Ro = 1 и Lo = 1, получаем выражение для вычисления радиуса звезды (в радиусах солнца) Звезды самой большой светимости (сверхгиганты) в сотни раз больше солнца по диаметру Звёзды могут быть белого, голубого, жёлтого и красного цвета. По размеру они делятся на карликов и гигантов. Например, ближайшая к нам звезда, Солнце, — жёлтый карлик. Самая яркая звезда в созвездии Орион — красный гигант. Даже наблюдая ближайшие звёзды с Земли, можно заметить, что их размер неодинаков. К сожалению, большинство звёзд слишком удалены от нас, чтобы видеть их угловой размер, поэтому основные характеристики звезд устанавливаются косвенными методами. Но расчёты показывают, что самые маленькие звёзды (белые карлики) имеют диаметры порядка тысячи километров, а наибольшие (красные гиганты) — миллиарда километров Расчеты средней плотности звезд различных типов показывают что она может значительно отличаться от плотности солнца. Так средняя плотность некоторых сверхгигантов составляет всего 10 в -3 степени кг/m^3, что в 1000 раз меньше плотности воздуха. Модели звезд В зависимости от массы и размеров звезды различаются по внутреннему строению, хотя все имеют примерно одинаковый химический состав (95-98% их массы составляют водород и гелий) Среди множества звезд есть двойники солнца, наиболее яркой из них является Beta Гончих Псов. У более горячих звезд внешняя конвективная зона отсутствует, в этих звездах конвекция происходит в ядре протяженностью до ¼ их радиуса Гиганты и сверхгиганты имеют очень маленькое ядро (его радиус равен примерно 0,001 доли радиуса звезды) Термоядерные реакции происходят в окружающем его тонком слое, далее на протяжении около 0,1 радиуса звезды происходит передача энергии излучением. Практически весь остальной объем (9/10 радиуса) составляет протяженная конвективная зона. Белые карлики состоят из вырожденного газа давление которого определяется лишь его плотностью и не зависит от температуры. Внутри белого карлика температура достигает 10 млн К и практически не меняется. В 1996 г были открыты космические тела, которые являются промежуточным звеном между звездой и планетой, они получили название «коричневые карлики» Их масса составляет всего 0,01 – 0,07 массы Солнца Они еще не звезды, но уже и не планеты.