Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ЗВ)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 5 (всего у книги 13 страниц)
Звёздные ассоциации
Звёздные ассоциа'ции, рассеянные группы звёзд определённых спектральных классов или типов. Объекты, образующие З. а., вне З. а. почти не встречаются. Известны ОВ-ассоциации и Т-ассоциации. В ОВ-ассоциации входят горячие звёзды-гиганты и сверхгиганты спектральных классов О, B0, B1 и B2 (см. Спектральная классификация звёзд)-Размеры ОВ-ассоциации от 40 до 200 парсек (nc), число содержащихся в них членов (звёзд классов О – B2) ограничивается несколькими десятками. В области пространства, занимаемой ОВ-ассоциацией, наблюдается также повышенное число звёзд спектральных классов В3 – B9. Число же звёзд более поздних спектральных классов, по-видимому, нормальное, т. е. такое же, как в аналогичных объёмах звёздного поля вне З. а. Существование нескольких десятков горячих звёзд-гигантов спектральных классов О – B2 в некотором объёме пространства, дополнительно к многим тысячам звёзд поздних спектральных классов, не увеличивает заметно среднюю плотность материи в этом объёме. ОВ-ассоциации, в отличие от рассеянных или шаровых звёздных скоплений, не являются областями существенно повышенной плотности материи. Силы тяготения в области ОВ-ассоциации не способны удерживать звёзды даже с очень малыми пространственными скоростями и в соответствии с законами звёздной динамики эти образования должны распадаться. Тот факт, что в ОВ-ассоциациях имеются звёзды-гиганты и сверхгиганты спектральных классов О – В2, а вне ассоциаций они отсутствуют, может быть объяснён только тем, что эти звёзды формируются в области ОВ-ассоциаций и затем уходят из них (за 106—107 лет), меняя физическое состояние, и превращаются в звёзды другого спектрального класса. Из сказанного следует, что ОВ-ассоциации являются областями Галактики, где в современную эпоху происходит звездообразование, и что возраст горячих звёзд-гигантов спектральных классов О—В2 не превышает 106—107 лет. Этот вывод хорошо согласуется с теорией эволюции звёзд.
Существуют дополнительные аргументы, указывающие на молодость звёзд, составляющих ОВ-ассоциации. Во-первых, часть звёзд спектрального класса О, входящих в состав ОВ-ассоциации, является звёздами типа Вольфа – Райе, из которых происходит интенсивное истечение материи. В таком состоянии звезда может существовать менее 106 лет. Во-вторых, обычные горячие гиганты и сверхгиганты спектральных классов О – B2 также не могут долго поддерживать быстро происходящий у них расход энергии через излучение. В-третьих, в ОВ-ассоциациях горячие гиганты часто образуют кратные системы и цепочки. Такие образования динамически неустойчивы, должны быстро распадаться и, следовательно, они не могли существовать длительное время. ОВ-ассоциации, как правило, связаны с обширными водородными туманностями, которые следует считать составной частью ОВ-ассоциации. Ввиду близости горячих звёзд водород в ОВ-ассоциациях полностью ионизован. ОВ-ассоциации лежат в галактической плоскости. Исключение составляет обширная и богатая членами ОВ-ассоциация Ориона, которая занимает область, расположенную между галактическими широтами —10° и —25°. По-видимому, ОВ-ассоциации располагаются вдоль спиральных ветвей Галактики. В ветвях др. спиральных галактик ОВ-ассоциации являются наиболее яркими характерными объектами. Однако уверенно определить расположение спиральных ветвей нашей Галактики по ОВ-ассоциациям до сих пор не удаётся вследствие значительных ошибок в определении расстояний до отдельных ассоциаций, вызванных сильным поглощением света около галактической плоскости.
Если звёзды спектральных классов О – B2 формируются в центральной части ОВ-ассоциации, а затем уходят из неё по всем направлениям, то должно наблюдаться радиальное расширение ОВ-ассоциации, в частности, собственного движения этих звёзд должны быть направлены от центральной части ассоциации наружу. Существование этого явления ещё надёжно не установлено, т.к. собственные движения членов ассоциации очень малы и сравнимы с ошибками наблюдений.
К началу 70-х гг. 20 в. в Галактике открыто 82 ОВ-ассоциации. Все они находятся на расстояниях ближе 3,5 килопарсек(knc), причём половина их числа ближе 1,5 knc (до этого расстояния все ОВ-ассоциации можно считать выявленными). Т. к. радиус Галактики составляет около 15 knc, то, в предположении равномерного распределения З. а. в галактической плоскости, общее число ОВ-ассоциации в Галактике оценивается в 4000.
В состав Т-ассоциации входят переменные звёзды типа Т Тельца. Размеры Т-ассоциаций меньше, чем ОВ-ассоциации, и составляют несколько десятков nc. Они содержат обычно от одного до нескольких десятков звёзд типа Т Тельца. Исключение составляет Т-ассоциация в Орионе, насчитывающая 220 этих объектов. Обычно в области, занимаемой Т-ассоциацией, расположены и пылевые туманности. Т-ассоциации концентрируются около плоскости Галактики, однако не так сильно, как ОВ-ассоциации. Т. к. звёзды Т Тельца – карлики, то Т-ассоциации на больших расстояниях не могут наблюдаться. К началу 70-х гг. 20 в. открыто около 30 Т-ассоциаций. Все они находятся на расстояниях, меньших 0,5 knc. Из этого можно заключить, что количество Т-ассоциаций в Галактике значительно превосходит количество ОВ-ассоциации. Все выводы относительно неустойчивости ОВ-ассоциации, молодости их членов, происходящего в них процесса формирования звёзд распространяются и на Т-ассоциации. Характерно, что в некоторых ОВ-ассоциациях обнаружены группы звёзд Т Тельца, так что эти образования являются одновременно и ОВ-ассоциациями и Т-ассоциациями.
Первые З. а. были открыты в 1947 советским астрономом В. А. Амбарцумяном. Открытие З. а. как очагов звездообразования в Галактике явилось важным этапом в исследованиях эволюции звёзд и звёздных систем.
Лит.: Амбарцумян В. А., Проблемы эволюции Вселенной, Ер., 1968.
Т. А. Агекян.
Звёздные карты
Звёздные ка'рты, карты звёздного неба или его части. Набор З. к. смежных участков неба, покрывающих всё небо или некоторую его часть, называются звёздныматласом. З. к. используются для наведения телескопа в нужную точку неба, для отождествления звёзд на небе или их изображений на астрофотографиях со звёздами, описанными в звёздных каталогах, для отыскания на звёздном небе объектов (планет, комет, переменных звёзд и т. п.) по их координатам и др. З. к. используются также для определения приближённых координат небесных объектов (например, искусственных спутников Земли при визуальных наблюдениях) путём нанесения их на карты, имеющие координатную сетку. Чаще всего З. к. снабжаются координатной сеткой в экваториальной системе небесных координат(прямые восхождения и склонения). Общие обзорные З. к. обычно составляют отдельно для Северного и Южного полушарий неба в стереографической проекции. Для изображения экваториального пояса неба применяют цилиндрические проекции. Полярные районы неба изображаются в азимутальных проекциях, а промежуточные – в конических. Различают рисованные и фотографические З. к. На рисованных картах звёзды изображаются кружками различного диаметра в зависимости от их блеска и наносятся на карту в соответствии с их координатами, взятыми из звёздных каталогов. Фотографические З. к. представляют собой комплекты отпечатков с фотографий звёздного неба. Фотографические карты представляют собой гномоническую проекцию звёздного неба, они содержат больше звёзд, чем рисованные.
Наиболее древние из известных З. к. относятся к 13 в.; до этого пользовались только звёздными глобусами. В 1603 немецкий астроном И. Байер в звёздном атласе «Уранометрия» яркие звёзды каждого созвездия обозначил буквами греческого алфавита; эти обозначения сохранились до наших дней. В 17—19 вв. появились атласы польского астронома Я. Гевелия (1690), английского астронома Дж. Флемстида (1729), немецких астрономов И. Э. Воде (1782), Ф. Аргеландера (1843), Э. Хейса (1872). Большое значение для астрономии имели «Атлас северного звёздного неба», выполненный на основе составленного Аргеландером «Боннского обозрения северного неба», и атлас южного неба – на основе «Кордовского обозрения». Первая русская З. к. была составлена в 1699 по распоряжению Петра I. Широкое применение нашли изданные в 20 в. звёздные атласы советского астронома А. А. Михайлова, чехословацкого астронома А. Бечваржа и атлас Смитсоновской астрофизической обсерватории (США) для всего неба, изданный вместе с каталогом для обеспечения фотографических наблюдений искусственных спутников Земли.
В 1887 Международным астрономическим конгрессом было принято решение о составлении фотографической «Карты неба». Эта работа выполнялась на 21 обсерватории различных стран и должна была дать после завершения приблизительно 22 000 листов фотографического атласа всего неба до 15-й звёздной величины (работа осталась незавершённой). В США в 1954—67 издан фотографический атлас Национального географического общества и Паломарской обсерватории. Атлас содержит фотографии звёздного неба в синих лучах (предельная звёздная величина 21,0) и красных лучах (предельная звёздная величина 20,0). В 20 в. изданы З. к., представляющие собой репродукции с фотографий с нанесением градусной сетки. Таковы З. к. австрийского астронома И. Пализы по фотографиям немецкого астронома М. Вольфа, карты Королевского астрономического общества (Англия) и атлас немецкого астронома Г. Ференберга.
Для первоначального ознакомления с небом издаются звёздные атласы и карты, содержащие только звёзды, видимые невооружённым глазом.
Е. А. Юров.
Звёздные каталоги
Звёздные катало'ги, списки звёзд с указанием тех или иных однородных характеристик: экваториальных координат (и их изменений), звёздных величин, спектральных классов и др. Помимо основных характеристик звёзд, в З. к. приводятся и вспомогательные, служащие для отождествления звёзд на небе и в З. к. Звёзды в З. к. располагаются в порядке возрастания их прямых восхождений; номера, под которыми звёзды записаны в З. к., часто используются для их обозначения. З. к., составленные на основе астрономических наблюдений, являются основным материалом для изучения строения и движений в звёздных системах, а также для установления системы небесных координат, служащей основой для решения задач астрометрии, геодезии и небесной механики.
З. к. положений звёзд содержат сведения, достаточные, чтобы задать среднюю экваториальную систему небесных координат для фиксированной эпохи либо чтобы воспроизвести эту систему для произвольной эпохи. В соответствии с этим различают исходные каталоги, в которых приводятся координаты звёзд, полученные непосредственно из наблюдений, и производные каталоги, содержащие координаты звёзд и их изменения вследствие собственных движений и прецессии, выведенные в результате объединения многих исходных каталогов. Исходные З. к. делятся на абсолютные, полученные независимо от каких-либо прежних З. к., и относительные, положения звёзд в которых определяются относительно положений некоторого числа звёзд с определёнными ранее координатами. Примером абсолютных З. к. являются ряды каталогов ярких звёзд, регулярно составляемых на Пулковской обсерватории (СССР) с момента её основания. Относительными каталогами являются, например, международные зонные каталоги немецкого астрономического общества, содержащие все звёзды до 9,0 звёздной величины. Производные каталоги положений (фундаментальные и сводные) дают возможность воспроизводить систему средних экваториальных координат для любой эпохи. Это обстоятельство, а также высокая точность производных каталогов позволяют использовать их в качестве геометрической основы для решения многих задач астрономии и смежных наук.
Фундаментальные З. к. являются самыми точными каталогами положений и получаются объединением абсолютных и относительных каталогов для разных эпох. Примером такого каталога может служить точнейший каталог середины 20 в. – Четвёртый фундаментальный каталог (FK4), система координат которого принята за основу во всех астрономических ежегодниках. Точность каталога FK4, содержащего 1535 звёзд по всему небу, характеризуется средней квадратичной ошибкой ± (0,02—0,03») для координат и ±(0,10—0,15») для собственных движений звёзд (за столетие). Ошибка системы координат, задаваемой каталогом FK4, имеет такой же порядок, причём она ухудшается со временем из-за ошибок собственных движений звёзд.
Сводные З. к. положений образуются объединением относительных каталогов, составленных по наблюдениям примерно в одну эпоху на нескольких обсерваториях в единой фундаментальной системе координат, с целью уменьшения случайных ошибок координат. В сводных каталогах обычно, помимо координат, приводятся также и собственные движения, выведенные с привлечением др. источников. Примером такого каталога может служить Каталог геодезических звёзд (КГЗ), составленный из наблюдений на пяти советских астрономических обсерваториях и служащий основой для астрономо-геодезических определений.
По предложению советских астрометристов ведутся международные работы по составлению принципиально нового Каталога слабых звёзд. Он предусматривает, помимо получения новой, опирающейся на слабые звёзды, фундаментальной системы координат, также и её улучшение в отношении положений звёзд по наблюдениям малых планет, а в отношении собственных движений – по наблюдениям галактик. См. также Астрометрия.
Др. группа З. к. – т. н. обозрения, содержащие сведения обо всех звёздах до некоторой предельной звёздной величины и дающие для них звёздную величину и приближённые координаты. Так, «Боннское обозрение». (BD) содержит около 458 тыс. звёзд до 9,5 звёздной величины от +90° до —23° склонения. Продолжением обозрения для южного Неба явились «Кордовское обозрение» (CD) и «Капское фотографическое обозрение» (CPD). Номера звёзд в каталогах BD, CD и CPD широко используются для обозначения небесных светил. К числу обозрений относится также Гарвардское обозрение Дрепера (HD), в котором для более чем 300 тыс. звёзд приводятся спектральный класс и звёздная величина. К числу фотометрических З. к. относится выпущенный в середине 20 в. фотоэлектрический каталог звёздных величин и показателей цвета для более чем 20 тыс. звёзд в системе UBV (см. Звёздная величина), составленный Вашингтонской морской обсерваторией (США). Распространены также каталоги лучевых скоростей и параллаксов звёзд, а также каталоги переменных звёзд, двойных звёзд и др. К последним относится Индекс-каталог двойных звёзд (IDS) Ликской астрономической обсерватории (США), содержащий данные для 64 тыс. звёзд. Большое число З. к. различных звёздных характеристик составляется в связи с всесторонним изучением избранных площадей по плану Я. Каптейна (Нидерланды).
Лит.: Подобед В. В., Фундаментальная астрометрия. 2 изд., М., 1968; Мартынов Д. Я., Курс практической астрофизики, 2 изд., М., 1967.
В. В. Подобед.
Звёздные модели
Звёздные моде'ли, вычисленные на основе тех или иных теоретических предпосылок распределения температуры, плотности, давления вещества в звёздах заданной массы и химического состава. Построение З. м. основанных на представлении о равновесной газовой звезде, состояние которой определяется, с одной стороны, механическим равновесием (между силой тяжести и силой давления газа) и с другой – тепловым равновесием (между выделением и отводом энергии).
Характерными параметрами З. м. являются коэффициент поглощения, механизм переноса энергии, уравнение состояния звёздного вещества и механизм выделения энергии (см. Звёзды). Значения этих параметров определяются теорией внутреннего строения звёзд. Различаются однородные и неоднородные З. м. (по химическому составу), простые и сложные, многофазные З. м. (по уравнению состояния и механизму переноса энергии). Наиболее просты модели звёзд главной последовательности Герцшпрунга – Ресселла диаграммы. Звёзды, располагающиеся в верхней её части, состоят из конвективного ядра (включающего 0,30—0,15 массы звезды; в нём перенос энергии осуществляется путём конвекции) и лучистой оболочки. Вся энергия выделяется в конвективном ядре в результате ядерных реакций преобразования водорода в гелий. Размеры и масса конвективного ядра тем больше, чем больше масса звезды. Звёзды нижней части главной последовательности, наоборот, состоят из внешней конвективной оболочки и ядра в лучистом равновесии, в центре которого выгорает водород. температура в центре горячей голубой звезды составляет около 30 млн. градусов, плотность около 2 г/см3, в центре Солнца температура около 15 млн. градусов, плотность около 100 г/см3; в центре красной звезды-карлика температура около 10 млн. градусов, плотность около 1000 г/см3.
С течением времени химический состав ядра вследствие ядерных преобразований изменяется, и первоначально однородная З. м. становится всё более неоднородной. По истощении запасов водорода в звезде возможны реакции построения более тяжёлых ядер из гелия, если вследствие сжатия звезды температура и плотность в её недрах значительно повысятся. Повышение плотности ведёт к изменению уравнения состояния в центральных частях З. м. (вырождению газа). Наиболее сложными являются модели звёзд на поздних стадиях развития (красные звёзды-гиганты). Они состоят из нескольких попеременно конвективных и лучистых зон различного химического состава и двух-трёх слоевых источников энергии (с различными ядерными реакциями). Некоторые зоны или центральное ядро могут находиться в состоянии сжатия или расширения. Модель белой звезды-карлика почти целиком состоит из вырожденного газа. При расчётах З. м. и путей развития звёзд во времени применяются ЭВМ.
Лит.: Рубен Г., Методы вычисления стационарных сферически-симметричных моделей звёзд и их эволюции, в кн.: Научные информации Астрономического совета АН СССР, № 14, М., 1969; Schwarzschild М., Structure and evolution of the stars, N. Y. 1965.
А. Г. Масевич.
Звёздные параллаксы
Звёздные паралла'ксы, см. Параллакс в астрономии.
Звёздные подсистемы
Звёздные подсисте'мы, совокупности всех звёзд (или др. объектов) того или иного спектрального класса или определённого типа, входящих в состав Галактики и отличающихся индивидуальными характеристиками пространственного расположения и особенностями распределения скоростей звёзд. Звёздные скопления и межзвёздный газ и пыль также образуют подсистемы Галактики. Каждая З. п. определяется: типом составляющих её объектов, общей численностью её объектов, степенью концентрации объектов подсистемы к плоскости симметрии Галактики и к центру Галактики. Объекты, имеющие сильную концентрацию к плоскости симметрии Галактики, образуют З. п., относящиеся к плоской составляющей Галактики. К их числу относятся горячие звёзды-гиганты и сверхгиганты спектральных классов О и В, долгопериодические цефеиды, сверхновые звёзды II типа, рассеянные скопления, пылевое и газовое вещество. В плоской составляющей концентрация объектов к центру Галактики очень слабая. Объекты, имеющие слабую концентрацию к плоскости симметрии Галактики, составляют З. п., входящие в сферическую составляющую Галактики. Таковы звёзды-субкарлики, короткопериодические цефеиды, долгопериодические переменные звёзды с периодом изменения блеска от 150 до 200 дней, шаровые звёздные скопления. З. п. сферической составляющей имеют сильную концентрацию к центру Галактики. З. п. промежуточной составляющей образуются объектами, имеющими умеренную концентрацию к плоскости симметрии Галактики. В них входят красные звёзды-карлики, белые звёзды-карлики, новые звёзды, сверхновые звёзды I типа, переменные звёзды типа RV Тельца, планетарные туманности.
Согласно выводам динамики, сплюснутость каждой подсистемы связана со средней величиной компонента скорости, перпендикулярного к плоскости Галактики. Самым малым этот компонент скорости должен быть у плоской составляющей (т.к. в противном случае объекты подсистемы удалялись бы на большие расстояния от плоскости Галактики и подсистема не могла бы быть плоской), а наибольшие – у сферической составляющей. Наблюдения подтверждают наличие такой зависимости.
Существенные различия строения подсистем разных объектов должны быть следствием разных условий формирования этих объектов, в частности следствием образования их на разных стадиях эволюции Галактики. Представление о Галактике как о совокупности взаимопроникающих подсистем развито советскими астрономами П. П. Паренаго, Б. В. Кукаркиным и др. Существование З. п. обнаружено и в некоторых др. галактиках. З. п. изучаются в звёздной астрономии.
Лит. см. при ст. Звёздная астрономия.
