Как возросла бы светимость солнца если бы его масса увеличилась в 2 раза

Обновлено: 04.07.2024

Утром солнышко взойдет –
Кто может средство отыскать,
Чтоб задержать его восход,
Остановить его закат?
Н. Рубцов

Тема: Общие сведения о Солнце.

Цель: Рассмотреть общие сведения о Солнце и его наблюдении. Рассмотреть законы Стефана-Больцмана и Вина, в применении к звездам на примере Солнца.

Задачи:
1. Обучающая: Ввести понятия: спектр Солнца (непрерывный спектр со множеством фраунгоферовых линий), химический состав Солнца, Солнце как раскаленный плазменный шар, вращение Солнца, солнечная постоянная, светимость, размер и масса, применимость законов Стефана-Больцмана и Вина к звездам на примере Солнца, его физические характеристики, их сравнение с другими звездами. Заинтересовать учащихся наблюдениями Солнца (на экране, укрепленном на школьном телескопе) и предупредить о недопустимости непосредственного наблюдения Солнца в телескоп или бинокль..
2. Воспитывающая: Отметить несостоятельность предрассудков и суеверий, связанных с появлением солнечных пятен, что Солнце, издавна считавшееся самым могущественным божеством, представляет собой небесное тело (звезду), природа которого качественно отличается от природы других тел Солнечной системы.
3. Развивающая: Выделить главное в теме урока: в отличие от планет и их спутников, астероидов и комет Солнце представляет собой самосветящееся небесное тело, излучающее свет и тепло (их источник – физические процессы, происходящие в недрах Солнца). Поставив ряд вопросов, касающихся природы Солнца и получивших научное объяснение в относительно недалеком прошлом (размеры и масса Солнца, химический состав и температура, источники энергии и др.), заинтересовать учащихся соответствующими проблемными ситуациями. В астрономическом кружке (если есть) организовать систематические наблюдения (зарисовку пятен на экране с последующим подсчетом относительных чисел пятен и построением графиков.

Знать:
I-й уровень (стандарт) -
II-й уровень - что собой представляет Солнце, его физические характеристики, их сравнение с другими звездами, формулы светимости и законов Стефана-Больцмана и Вина, постоянные.

Уметь:
1-й уровень (стандарт)- производить простые расчеты с использованием формул законов Стефана-Больцмана и Вина, светимости, определения размеров.
II-й уровень - производить расчеты по всем формулам, изученным на уроке: законам Стефана-Больцмана и Вина, светимости, определения размеров. Выводить при решении формулы в общем виде.

Оборудование: плакат «Солнце», видеофильм «Астрономия» часть 2 фр.4 «Свет Солнца», таблица - приложения. CD- "Red Shift 5.1" Лекции- "Солнце", Рассказы о Вселенной - "Солнце". Фотографии и иллюстрации астрономических объектов из мультимедийного диска «Мультимедиа библиотека по астрономии», графика из ЦОР (ниже). что собой представляет Солнце, его физические характеристики, формулы светимости и законов Стефана-Больцмана и Вина.

Межпредметные связи: природоведение и физическая география (элементарные представления о Солнце как источнике света и тепла на Земле), физика (спектральный анализ, понятие о плазме), химия (элементы периодической системы Менделеева – водород и гелий), математика (вычисления, необходимые для решения задач), обществоведение (взаимосвязь явлений природы).

I Повторение материала
Тест №3

II Новый материал
1. Введение
а) Солнце - колоссальный источник энергии. Играет исключительную роль в жизни Земли. Весь органический мир Земли (растительность, жизнь) обязаны Солнцу. Солнце не только источник тепла и света, но и первоначальный источник других видов энергии (нефти, угля, воды, ветра и т.д.). Ученые работают над практическим применением неиссякаемой энергии.
б) Солнце - издавна объект поклонения. Самое могущественное божество, культ непобедимости. Гелиос-бог древних греков, Ярило - бог у славян и т.д. Солнцу воздвигали храмы, слагали гимны, приносили жертвы.
в) Солнце - рядовая звезда (возраст 4,8 млрд. лет, сформировалось примерно 4,59 миллиарда лет назад)-желтый карлик, управляет движением всех тел Солнечной системы. Изучая Солнце - мы сумеем узнать многое о явлениях и процессах, происходящих на других звездах, недоступных наблюдению из-за огромной удаленности.

2. Наблюдение за Солнцем – нельзя смотреть без защиты глаз темным светофильтром (закопченное стекло, засвеченная пленка, а лучше затмение наблюдать через стекло масти электросварки).
Нельзя наблюдать через телескоп даже со светофильтром - на окулярном конце ставят белый лист, в обсерваториях наблюдения ведут с помощью специальных солнечных телескопов (Крымской астрофизической обсерватории, Шемахинской астрофизической обсерватории, (Азербайджан), Пулковской обсерватории и других).
Что можно увидеть: пятна, факелы возле пятен на краю диска, протуберанцы, вспышки и так далее.

3. Вращение. Если сравнивать несколько последовательных фотографий Солнца (или наблюдений) то по пятнам можно определить что Солнце вращается. Точный период вращения установил астроном Ричард Кристофер КЭРРИНГТОН (1826-1875, Англия) в 1863г →экватор 24,96 сут, на широте 35 о - 26,83 сут, вблизи полюсов ≈30 сут, т.е. Солнце не твердое тело. Линейная скорость на экваторе ≈2 км /с.
Направление вращения - вокруг своей оси в направлении движения планет. = Открыл вращение в декабре 1610г Г.Галилей в ходе первых телескопических наблюдений. А где еще встречается такое вращение, как у Солнца? (планет гигантов)

4. Размер (Пример N7, стр51)

Звезды бывают от 0,1R _? < R _? <1000 R _? Солнце относится к маленьким звездам - Карликам.

5. Масса - находим по третьему уточненному закону Кеплера (Солнце-Земля, Земля-Луна).

6. Светимость (L)
В ходе измерений на Земле и с КА в течении нескольких лет установлено количество получаемого Землей тепла от Солнца и получено значение солнечной постоянной. Солнечная постоянная
q=1367 Вт/м 2 =1367 Дж/м 2. с ≈ 1400 Вт/м 2
(получаемая энергия суммарно всех видов излучения: видимого, инфракрасного и ультрафиолетового и т.д., хотя общая светимость Солнца изменяется на 0.1% или на 1.3 Вт/м² в пределах 11-летних циклов активности, что было определено в ходе наблюдений последних трех циклов солнечной активности из космоса).
Тогда на радиусе орбиты Земли (учитывая полностью всю сферу орбиты Земли), можно установить количество энергии, излучаемой Солнцем (т.е. светимость).
L _? =q _? . S _{сферы шара} =q _? . 4 π R _{орб ⊕} 2 =136 7 . 4 . 3,1415 . (149,6 . 10 9 ) 2 =3,876 . 10 26 Вт/c.
По сравнению с другими звездами 1,3 . 10 -5 L _? <L _? <5 . 10 5 L _?

7. Температура ( T ) -определяют разными способами, основанными на открытых на Земле физических законах.
1. Способ: Из светимости Солнца выясним энергию, излучаемую единицей поверхности Солнца в единицу времени.

Закон установлен экспериментально Йозев Стефан ( 1879г, Австрия) и доказал теоретически Людвиг Больцман ( 1884г, Австрия). В данном случае Солнце считается абсолютно черным телом , т.е. идеальный накопитель излучения и излучатель (реально только ≈ ).

2. Способ: Экспериментально определяют λ_max соответствующую максиму излучаемой энергии.
Закон излучения открыл в 1896г Вильгельм Вин (1864-1928, Германия).

λ _max . Т = b , где b =0,2897*10 7 Å . К - постоянная Вина	Чем выше Т тем меньше λ _max (рис 71)
Для Солнца λ _max =4800Å 1Å=10 -10 М

это желтая линия , поэтому и Солнце желтое (т.к max излучения приходится на желтые лучи). Если брать λ в см, то получим формулу

Итог: Как определить вращается ли Солнце?
Каков размер, масса, температура Солнца?
Закон Вина, Стефана-Больцмана?
Из чего состоят звезды?

Это на поверхности , а глубже температура больше. В таком состоянии вещество находится в газообразном состоянии, причем многие атомы ионизированы, т. е Солнце- раскаленный газовый (плазменный) шар.

В настоящее время известны несколько «двойников» Солнца, которые являются практически полными аналогами нашей звезды по массе, светимости, температуре (±50 К), металличности (±12 %), возрасту (±1 млрд лет) и т. дАналоги Солнца

III. Закрепление материала (самостоятельное решение, при необходимости совместный разбор).
Задача 1. №5 * , стр. 109. За 27 суток, против 25 сут. (т.е на 2 больше). Это потому, что за данное время и Земля сместится в направлении вращения Солнца , а смещение если рассчитать в градусах (оборота).

360 0 : 25сут =14,4 0 /сутки –вращение Солнца, 28,8 0 за двое
360 0 /365дней≈1 0 /сутки . 25≈25 0 за 25 суток смещение Земли,
т.е надо еще около двух суток, чтобы догнать Землю.

Задача 2. Под каким углом на Солнце с Земли можно видеть пятно размером с Землю. Будет ли пятно видно невооруженным глазом.
(Большие пятна можно наблюдать невооруженным глазом когда Солнце близко к горизонту и находится в дымке. Так в марте 1989г наблюдалось пятно невооруженным глазом. В летописях китайских есть записи о пятнах за 800 лет до н.э).

Невооруженным глазом пятно не увидите, так как разрешаемость глаза не менее 1′ =60″.

Задача 3. Как изменится светимость Солнца, если при той же температуре размер Солнца увеличится в 2 раза?

Задача 4. Какую температуру имеет раскаленная вольфрамовая нить электролампочки, если максимум энергии приходится на λ=1,1 . 10 -5 см.

Задача 5. Вычислите температуру, которое имело бы Солнце, если бы его светимость была в 16 раз меньше при тех же размерах.
(Решение аналогично Задаче 3, T _? =3000K)

CD- "Red Shift 5.1" - дать характеристики Солнцу в данный момент времени

Урок оформили члены кружка “Интернет технологии”, 2002г: Позняк Виктор (10кл) и Березуцкая Аня (11кл).

Что стало бы с Солнечной Системой, если бы масса Солнца мгновенно уменьшилась вдвое? Что стало бы с Солнечной Системой, есл

Что стало бы с Солнечной Системой, если бы масса Солнца мгновенно уменьшилась вдвое?

Солнечная система разрушится. Планеты улетят от Солнца по параболам, поскольку скорость их движения по первоначальным (круговым) орбитам в точности равна параболической скорости при уменьшенной вдвое массе центрального тела. Возможно, Солнце сохранит Меркурий, Марс и Плутон. Однако если бы эта катастрофа случилась с Солнцем в течение нескольких ближайших лет (чего определенно не произойдет) , то Плутон тоже наверняка был бы потерян -- он сейчас находится близ перигелия своей заметно некруговой орбиты. А про Марс и про Меркурий заранее сказать что-то трудно. Все будет зависеть от их положения на орбитах в тот момент, когда Солнце "похудеет". Если они окажутся близ афелиев, то сохранятся около Солнца, если же будут близ перигелиев, то улетят от него навсегда.

Народ а вы заметили, что яркость солнца увеличилась. Щас это ярко белое. хотя ходит инфа, что оно синеватое в космосе.

То, что описано ниже.. наблюдаю сам лично. Ибо стало слепить оченьсильно. Не так, как раньше.

“Солнце начиная с 2000 года окончательно перешло на другой график и режим работы. Продолжает нарастать полюсная активность Солнца, изменился характер циркуляции и перемещений протуберанцев в фото и хромосфере Солнца.
Солнце продолжает свою перенастройку, значительно меньше выбрасывается вещества в окружающее пространство, но зато резко нарастает светимость фото и хромосферы при значительном снижении светимости поверхности Солнца.
Излучаемый спектр всё более сдвигается в высокочастотную УФ область, по отношению к ИК спектру. (Косвенно это означает, экспотенциальное увеличение притока галактического ОРа, поступающего в ваккум-конвертер Солнца. Синеет наше Солнышко, становиться косматым, ЯРеет!
Эти-же процессы происходят и на остальных планетах Солнечной системы. Галактическая весна, однако!)
Весна 2007. Активность Солнца на полюсах, нарастает не по дням, а по часам.
Нынешний, настоящий, цвет Солнца - смещён в УФ спектр.
Солнце активно сбрасывает избыток потока, галактической накачки- трансформируя его, в более высокоэнергетичные кванты синего и УФ цвета.
Для нас же, сейчас, Солнце выглядит ярко-белым, блескучим и создающим вокруг себя в небе - подобие белёсого галло. Возможно, этот эффект связан с вторичной люминесценцией атмосферы, при воздействии значительно возросшего УФ потока от Солнца.
Однако при этом на поверхности Земли столь значительного увеличения интенсивности УФ излучения не наблюдается. Видимо сказывается эффект, управляемого поляризационного фильтра, атмосферы Земли.
Эти же, циклические изменения плоскости поляризации световых потоков в атмосфере, видны сейчас при наблюдении, ярких и не очень - планет и звёзд. Ранее такого не наблюдалось. Ныне проявляется как “эффект бенгальского огня”, т.е. как бы выбросов потоков света, длинными факелами, в различных направлениях от наблюдаемого яркого объекта. Причём, это наблюдается или не вооруженным глазом или оптикой, в которой отсутствуют противобликовые поляризационные покрытия линз. Например телескопом - рефрактором.
Наша родная звезда по мени Солнце дожигает водород оно закачивает свой зимний термоядерный цикл и переходит в гелиевый цикл.
Всего за один день, его мощность, светимость увеличивается в разы. На небе мы видим сверхяркий шар, белого цвета на который нельзя смотреть даже рядом. Сквозь обложные облака, светило засвечивает почти всё небо равномерно, словно люминисцентная лампа. Изменился характер освещённости, плохо видны разные мелочи, предметы, тени стали подобны лунным. Из космоса наша звезда выглядит ослепительно голубой, при наблюдении с земли на цвет светила влияет фильтрация через кислородо-азотную атмосферу. Мир уже никогда не будет каким он был, нашей привычной жизни приходит конец, кто не сможет адаптироваться к новым условиям жизни, безусловно погибнет, не сразу конечно…. В своей более высокочастотной версии, Солнце будет давать совсем мало инфракрасного спектра, будет более холодной, ослепительной звездой, пока на фоне обычного спектра всё более увеличивается надфиолетовый. Сколько оно ещё будет так гореть, наша новая звезда, пока не станет свехновой неизвестно, может год, может ещё тысячи лет, это зависит от прочностных характеристик каждой звезды.
Да, это уже реальность наших дней, наше Солнце бесповоротно меняет свой спектр, тяжёлые электроны синезировать не хочет как раньше, скоро его высокая частота горения не сможет давать нам силы, наша железная кровь не даст нам тепла и сил, любимые митохондрии скоро отключатся… уже не надышимся…. Другие энергии и другие скорости и принципы метаболизма приходят в этот подлунный мир - начинается Сатья Юга, когда изменятся привычные свойства материи.”

я был прав на счет дауна) ) Оказывается есть такой тут) ) - Вася Пупкин ..хе-хе …сейчас мы переживаем переходное состояние. Сатья-Юга должна начаться с утверждением шестой расы, отдельные группы которой уже появляются на Земле, но истинное наступление С. Юги на нашей планете может совершиться лишь с очищением планеты от негодного материала и с появлением новых материков

Бред сивой кобылы.

Начиная от галактической накачки, заканчивая "зимний термоядерный цикл". Тяжелые электроны, частота горения Вы нас улыбаете.. .

На солнце нет смены веремн года, это исключительно прерогатива планет с прецессирующим вращением. (ось вращения не совпадает с нормалью плоскости орбиты)

Какая все таки искаженная картина мира у многих. какая печаль.

если яркость измениться та, что вы заметите невооруженным глазом - океаны закипят.

Как возросла бы светимость солнца если бы его масса увеличилась в 2 раза

Я долго стоял неподвижно,
В далекие звезды вглядясь, -
Меж теми звездами и мною
Какая-то связь родилась.
Я думал…не помню, что думал;
Я слушал таинственный хор,
И звезды тихонько дрожали,
И звезды люблю я с тех пор.
А. Фет

Тема: Двойные звезды

Цель: Рассмотреть понятие и различные виды двойных звезд: визуальные, спектральные, затменные, астрометрические. Рассмотреть способы определения масс звезд в двойных системах

Задачи:
1. Обучающая: Ввести понятия: двойная звезда (визуально-двойная, спектрально-двойная), затменно-двойная звезда (ее кривая блеска, период, амплитуда), звезды-гиганты, сверхгиганты, карлики, белые карлики, компоненты двойной звезды. Объяснить, в чем заключается эффект Доплера. Изложить сущность определения масс звезд на основе обобщенного третьего закона Кеплера и показать, как это делается на конкретных примерах. Показать, как интерпретируется кривая блеска затменно-двойной звезды и как по этой кривой определяют период и изменение блеска затменно-двойной звезды.
2. Воспитывающая: Акцентировать внимание учащихся на том, что размеры (и средние плотности звезд) меняются в широких, а массы – в ограниченных пределах. Указать, что Солнце по своим физическим характеристикам (размерам, массе, средней плотности, а также по температуре, цвету, спектру и химическому составу) ничем особенным не выделяется среди множества других звезд. Подчеркнуть, что выяснение природы звезд – один из примеров познаваемости мира. Отметить, что открытие двойных звезд астрономы успешно используют не только для определения их размеров и масс (причем масса – важнейшая физическая характеристика звезды, связанная с ее светимостью; от массы зависит также темп и характер эволюции звезды) но и для поиска таких экзотических объектов, как черные дыры. На примере физического состояния, в котором находится вещество белых карликов, отметить возможность использования Вселенной в качестве «физической лаборатории». Обосновать идею о всемирности закона тяготения Ньютона (и законов Кеплера).
3. Развивающая: Важны следующие главные положения: во-первых, существование возможности определения радиусов и массы звезд с помощью соответствующих методов (причем масса звезды – ее важнейшая физическая характеристика), во-вторых, сумма знаний, полученных на предыдущем и данном уроках, позволяет заключить, что Солнце – рядовая звезда. Продолжить формирование умения работать с иллюстрациями. Использовать возможность создания эмоциональной ситуации, сообщая данные об экстремальных размерах и средних плотностях звезд. Учащимся, интересующимся астрономией, предложить подготовить реферат, составить презентацию.

Знать:
1-й уровень (стандарт) – понятие двойных звезд и иметь представление о различных типах двойных звезд. Способ определения масс двойных звезд.
2-й уровень - понятие двойных звезд и иметь представление о различных типах двойных звезд. Способ определения масс двойных звезд.
Уметь:
1-й уровень (стандарт) – определять вид двойных звезд и рассчитывать их массу.
2-й уровень - определять вид двойных звезд и рассчитывать их массу.

Оборудование: Таблицы: звезды, двойные звезды, карта звездного неба, звездный атлас, диаграмма на каждом столе “спектр-светимость”. Д/ф “Звезды”, “Природа звезд”. К/ф “Двойные звезды”, Диапозитивы. CD- "Red Shift 5.1" или фотографии и иллюстрации астрономических объектов из мультимедийного диска «Мультимедиа библиотека по астрономии», коллекция ЦОР.

Межпредметные связи: Закон Всемирного тяготения. Гравитационные силы. Движение под действием силы тяжести (физика, VIII кл). Математика (построение и анализ графиков вычисления, необходимых для решения задач), обществоведение (познаваемость мира и его закономерностей).

Существуют ли звезды спектрального класса А с абсолютной звездной величиной +4 m . (нет)
Какие звезды самые горячие? (спектрального класса О, W - голубого цвета)
Может ли светимость звезды спектрального класса В превышать светимость Солнца в 10000 раз? (да)
В каких пределах заключены массы звезд? (0,005M _¤ <M<150M _¤ )
Существуют ли звезды, светимость которых в 100 раз меньше солнечной, а температура на поверхности 30000К? (может, белый карлик)
В каких пределах заключены светимости звезд? (1,3 . 10 -5 L _¤ <L<5 . 10 5 L _¤ )
Оцените по диаграмме абсолютную звездную величину Денеба (A2) [-7]
Какие звезды самые холодные? (спектрального класса М, L, T - красного цвета)
Благодаря чему звезды светят (происходящей в недрах звезд термоядерной реакции)
Звезды каких спектральных классов наиболее массивны? (М)
Какие звезды называются гигантами? (больших размеров и светимости)
Звезды каких спектральных классов имеют наибольшую скорость вращения? (О и В)
К какому спектральному классу звезд относится Солнце? (G2V)
Какова абсолютная звездная величина Бетельгейзе (M2) [-6]
Какова светимость Солнца в ваттах?
Какие звезды называются карликами? (малых размеров, как Солнце и меньше)
Что называется светимостью звезды? (мощность излучения звезды – полная энергия, излучаемая звездой в 1 секунду суммарно во всех диапазонах)
Абсолютная звездная величина Солнца равна (
Почему светимости звезд обычно определяют в светимостях Солнца? (удобней для сравнения)
Какую температуру имеют желтые карлики? (от 5000К до 7000К)

Каковы размеры звезд? (10км<R<1000R _¤ )
Какую температуру имеют голубые гиганты? (свыше 30000К)
Как связана температура с размерами звезды? (чем больше температура, тем больше размер – для главной последовательности)
Какие звезды имеют маленькую светимость? (карлики)
Сравните Бетельгейзе и Солнце (гигант и карлик)
Каков цвет Бетельгейзе? (красный)
К какому классу звезд относится звезда Вольф 457? (белый карлик)
Годичный параллакс звезды равен 0,5'. Чему равно расстояние до звезды (в парсеках)? (2 пк)
Блеск звезды 6-й величины по сравнению с блеском звезды 1 величины (в 100 раз меньше)
Абсолютная звездная величина равна видимой, если звезда расположена на расстоянии (10 пк)
Эффективная температура у звезд с одинаковыми радиусами различается в 2 раза. Каким будет соотношение их светимостей? (16)
Размеры звезд одинаковы; светимость первой 40L _¤ , второй 100L _¤ . Какая из звезд имеет большую температуру? (вторая)
Самую большую светимость имеют звезды? (сверхгиганты)
Что является индикатором температуры наружных слоев звезды? (ее цвет)
Какой цвет звезд класса О? (белый)

Полная энергия излучаемая звездой в единицу времени? (светимость)
Каково время жизни звезд, подобных Солнцу? (10 млрд.лет)
Какова связь массы и светимости? (L ≈ m 3,9 )
Какие звезды имеют большую продолжительность жизни? (карлики)
Как зависит возраст звезды от ее массы? (с увеличением массы возраст уменьшается)
Какая звезда дольше живет на главной последовательности в 10в 10
Какова масса звезды с временем жизни в 100 млрд.лет? (0,1)
Сравните средние плотности Бетельгейзе, Солнца и белого карлика Сириус В. Вывод? (чем меньше размер звезды, тем больше ее плотность)
Как возросла бы светимость Солнца, если бы его масса увеличилась в 2 раза? (возросла в 16 раз)
Какова масса звезд со временем жизни на главной последовательности порядка 10 млрд. лет? (1)
Что нужно знать, чтобы определить расстояние до звезды? (параллакс)
Система нескольких двойных звезд? (кратная)
Каков цвет Солнца? (желтый)
От чего зависит светимость звезд? (их размера)
Чем отличается красный карлик от коричневого ? (температурой)

II. Новый материал.

2. Спектрально-двойные звёзды - выявляемые по периодическим колебаниям или раздвоению спектральных линий. Поскольку члены двойной системы движутся по орбитам, их скорость по отношению к Земле регулярно изменяется. Вариация скорости приводит к изменению длин волн в объединенном спектре системы (так называемый доплеровский эффект ). Изучение таких спектров позволяет выяснить детали строения звезд и их орбит. Эти двойные звезды распознаются только спектроскопическими методами. Их периоды обычно составляют от нескольких дней до нескольких недель. Иногда компоненты двойных систем расположены так близко, что гравитация искажает сферическую форму звезд. Они могут обмениваться веществом и могут быть окружены общей газовой оболочкой. Когда потоки вещества устремляются к компактной вращающейся звезде двойной системы, может образоваться аккреционный диск. Освободившаяся энергия излучается в рентгеновском диапазоне.
Первую Мицар (ζ Б.Медведицы), находящуюся в 78,2 св.г от нас, открыл Э.Пикеринг (1889г, США) - Мицар А и Мицар В, а в 1964г выяснилось, что каждая звезда спектрально-двойная (кстати и Алькор также является спектрально-двойной). К 1980г уже было открыто более 2500 звезд, а сейчас в нашей Галактике обнаружено свыше 4000 звёзд этого класса. Определённые периоды спектрально-двойных звёзд заключены в пределах от 0.1084 сут. (гамма Малой Медведицы) до 59.8 лет (визуально двойная кси Большой Медведицы). Подавляющее большинство спектрально-двойных звёзд имеет периоды порядка нескольких суток. Самый известный и самый обширный каталог «SB9» (от англ Spectral Binaries). На данный момент в нем 2839 объектов. На рисунке условный пример раздвоения и смещения линий в спектрах спектрально-двойных звёзд.

3. Затменные двойные звёзды - изменяющие свой блеск вследствие затмения одного компонента двойной звезды. Это происходит, если орбиты двойной системы сориентированы в пространстве так, что при наблюдении с Земли одна звезда проходит перед другой. Такая система имеет переменную яркость, так как одна звезда периодически заслоняет свет другой. Сейчас известно более 5000 таких звезд. Самая известная и первая открытая в 1669г итальянцем Г. Монтанари(1632-1687) Алголь (β Персея, арабское "эль гуль" - дьявол). Алголь А - бело-голубая, М_А=5М _¤ , R_А=3R _¤ . Алголь В - тускло-желтая, М_В=М _¤ , R_В=3,2R _¤ . Видимая яркость системы меняется от 2,1 m до 3,4 m c периодом 12,914 дня=12дн20час48мин53с. Период установил в 1782г Дж. Гудрайк, который в 1783г верно объяснил причину изменения блеска. В 1784 году Гудрайк открывает вторую затменную звезду – β Лиры. Ее период 12 суток 21 час и 56 минут, и, в отличие от Алголя, блеск изменяется плавно. В 1911 русский астроном С. Н. Блажко (1870-1956) разработал первый общий метод вычисления орбит затменно-двойных звёзд. В 1970 году известный советский астроном П. Н. Холопов впервые обнаружил пульсирующую переменную звезду типа RR Лиры в затменно-двойной системе. Эта двойная система с периодом чуть более двух суток принадлежит карликовой сферической галактике в созвездии Малой Медведицы.
Рекорцменом среди затменно-двойных звезд является ε Возничего в 2700R _¤ - 5,7 млрд. км. При периоде обращения спутника вокруг главной звезды за 27 лет, его затмение длится два года, что говорит об огромном размере главной звезды. А по прохождении света спутника через атмосферу главной звезды можно исследовать строение атмосферы главной звезды.
А самое глубокое затмение наблюдается у катаклизмической переменной (затменного поляра) J0155+0028 в созвездии Кита, который каждые 87 минут гаснет на 5 звездных величин (с 15.0m до 20.0m), то есть в 100 раз! Затмения открыты в августе 2002 года аспиранткой Санкт-Петербургского Университета Дарьей Дубковой с коллегами Надеждой Кудрявцевой и Анти Хирв.
Из анализа кривых блеска затменно-переменных звезд можно:

определить период обращения T;
определить параметры орбит компонентов (эксцентриситет орбиты e, долготу периастра ω и другие параметры);
оценить массы компонентов;
оценить радиус звезд R₁ и R₂

4. Астрометрически двойные – выявляются по отклонению в движении (колебаниям) главной звезды, вызванное орбитальным движением более слабого спутника. Если одна звезда намного слабее другой (невидимый спутник), ее присутствие можно обнаружить только по видимому движению более яркого компаньона. Этот способ, как и исследование спектральных смещений, позволяет определить наличие планетных систем у звезд (открыты у более 180 звезд).
Некоторые звёздные системы:

Сириус (две звезды);
α Центавра (три звезды);
4 Центавра (4 звезды);
Мицар (пять звёзд);
Кастор (шесть звёзд);
ν Скорпиона (семь звёзд);
Лебедь X-1 (одна звезда и одна чёрная дыра);

3. Определение масс звезд в двойных системах

Исследование масс двойных звезд показало, что они заключены в пределах от 0,3 до 60 масс Солнца. При этом большинство звезд имеют массы от 0,3 до 3 масс Солнца.

III Закрепление материала
1. По рис. 85 - максимум блеска, минимум блеска
- период колебаний блеска
- какова амплитуда изменение блеска?
- за какое время блеск изменится от минимума к максимуму?
2. Пример №12. Просмотреть, записать решение и найти массу каждой звезды, если их отношение 2:1.
3. Задача: (самостоятельно) Период обращения двойной звезды 100 лет. Большая полуось видимой орбиты 2", параллакс звезды 0,05". Звезды отстоят от центра масс на расстоянии, относящихся как 1:4. Определит сумму масс и массу каждой звезды. (из формулы М₁+М₂=a 3 /π 3 Т 2 М₁+М₂= 2 3 /0,05 3 100 2 =6,4М _¤ , в частях 1+4=5, отсюда на одну часть приходится 6,4М _¤ :5=1,28М _¤ тогда компоненты имеют массы 1,28М _¤ и 4 . 1,28М _¤ =5,12М _¤ ).

Итог урока
1. Какие звезды называют двойными?
2. Назовите виды двойных звезд.
3. Как можно определить массу звезд в двойных системах?

Дома: §26, вопросы стр. 145- 146, стр.153 (п.2-7), реферат (презентация) для интересующихся астрономией.

Читайте также: