Cтраница 4
Выделение энергии на грамм при горении гелия примерно на порядок меньше, чем при горении водорода, а светимость таких звезд значительно выше. Вследствие этого время жизни и число их в Галактике значительно меньше, чем звезд главной последовательности. Тем не менее благодаря большой светимости таких звезд, которые являются гигантами и сверхгигантами, свойства их хорошо изучены. Это может происходить на поздних стадиях эволюции, а также в веществе, аккрецирующем на белые карлики и нейтронные звезды. [46]
Поскольку правильные физические переменные звезды ( такие, как 6-цефеиды, звезды типа 6 Щита, а возможно, и / 3-цефеиды) встречаются на стадиях эволюции после главной последовательности, мы коротко остановимся здесь на их скоростях вращения. Престон выдвинул идею, что спектральные линии 6-цефеид потому так узки, что их предками могут быть лишь звезды главной последовательности с малыми экваториальными скоростями вращения. В предположении, что их линии уширены только вращением, Крафт получает значение ve sin / 20 км / с. Другой взгляд, лучше соответствующий современным значениям об эволюции после главной последовательности, выразил Крафт: все 6-цефеиды в сущности являются потомками сверхгигантов класса К, что согласуется с эволюционными треками Ибена, и профили их линий объясняются турбулентностью, а не вращением. Иными словами, б-цефеиды раньше находились в той части диаграммы Герцшпрунга - Рессела, где мог теряться момент количества движения ( предположительно, в виде замагни-ченного звездного ветра), и потому они происходят от очень медленно вращающихся стационарных звезд. Общая мысль, что пульсация и вращение физически несовместимы, высказывалась также для / 3-цефеид и звезд типа д Щита. Что касается / 3-цефеид, то наблюдения Хилла не подтвердили это старое предположение. [47]
Земли, тем самым указывая на некую - быть может, случайную - исключительность нашего положения во времени ( с точностью до нескольких миллионов лет, разумеется. Впоследствии Картер и Дик нашли этому следующее объяснение: предположили, что эта эпоха совпадает с временем жизни так называемых звезд главной последовательности, одной из которых является наше Солнце. В любую другую эпоху, согласно их утверждениям, нигде и близко не было бы разумной жизни, чтобы измерить те самые физические константы - так что совпадение должно было иметь место просто потому, что разумная жизнь возникла бы только в то время, когда есть подобное совпадение. [48]
В то же время звезды поля более ранних классов, чем В5, и более поздних, чем А8, вращаются медленнее звезд этих классов в скоплениях. На рис. 2.7 показана зависимость средней скорости вращения от класса светимости или спектрального класса для звезд поля главной последовательности и для звезд главной последовательности, входящих в различные скопления и ассоциации. Звезды классов Ар и Am исключены из згой статистики, поскольку они образуют группу особенно медленно вращающихся звезд, однако все спектрально-двойные здесь учтены ( см. разд. На рис. 2.8 другим способом представлены различия между скоростями вращения в отдельных скоплениях и ассоциациях. Здесь изображены гистограммы распределений звезд спектральных классов В5 - В9 5 и классов светимости V, IV и III, за исключением пекулярных звезд. Как указал ван ден Хейвель, в графиках такого рода есть намек на наличие в каждом скоплении или ассоциации групп медленно вращающихся ( 0 - 135 км / с) и быстро вращающихся ( 180 - 315 км / с) звезд. Наконец, у некоторых скоплений ( таких, как Плеяды, Скорпион - Центавр и NGC 2516) наибольшие значения скоростей встречаются как будто около видимого центра группы, хотя у других скоплений ( например, Них Персея) такая концентрация не обнаруживается. [49]
Затем благодаря гравитационному сжатию исключительно сильно возросла температура, что в свою очередь инициировало процессы цикла, изображенного на рис. 1.3, и с течением времени прото - Солнце превратилось в звезду главной последовательности. Поскольку; у планет гравитация была слабой, то и температура повышалась незначительно, и они не превратились в тела с собственной светимостью. Крупные планеты типа Юпитера, Земли и другие сохранили элементный состав, чрезвычайно схожий с составом первичного Солнца, сумев удержать также и его газовые компоненты. [50]
Они относятся к гигантским звездам с массами, значительно превышающими солнечную, но данные таблицы не отвечают размерам действительных звезд, свойства которых распределены не случайным образом. Большая часть действительных гигантских звезд соответствует массам и радиусам двух последних столбцов табл. 20, но, как мы увидим в дальнейшем, они не соответствуют стандартной модели. Звезды главной последовательности, которые, по-видимому, вполне хорошо соответствуют стандартной модели, имеют центральные температуры около 10 млн. град. [51]
Стадия горения водорода является самой длительной в жизни звезды. Фотонная светимость звезд на главной последовательности, где горит водород, как правило, меньше, чем на последующих стадиях эволюции, а их нейтринная светимость значительно меньше, ввиду того, что центральные температуры не превышают - 4 107 К. Поэтому звезды главной последовательности являются самыми распространенными звездами в Галактике и во всей вселенной ( см. гл. [52]
Наблюдения пульсаров [32] показывают также наличие на их поверхности сильного магнитного поля. Регистрируемая скорость вращения пульсаров значительно меньше предельного значения, при котором центробежная сила па экваторе равна гравитационной. Так как при сжатии с сохранением полного момента вращения звезда главной последовательности достигает предельного вращения при плотности, значительно меньшей, чем в нейтронной звезде, то такая звезда в процессе эволюции должна терять момент вращения. При этом возможно выделение значительной энергии вращения, соответствующей по порядку величины энергетике взрыва сверхновой. [53]