Реферат Подвійні зірки

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Оренбургский Державний Педагогічний Університет

Кафедра загальної фізики та методик викладання фізики


Курсова робота

 

«Подвійні зірки»


 

 

Выполнил: студентка 3 курсу

фізико-математичного

факультету

Косарєва Є.В.

Перевірив:

Бєляєв І.П.

Оренбург 2005 р.

                                

Зміст                       

Введение--------------------------------------------------------------------3

1.Типы подвійних зірок та їх изучения----------------------8

2.Обмен речовиною в тісних подвійних системах------------------19

3.Характерные приклади подвійних звезд-----------------------------21

Заключение----------------------------------------------------------------23

Литература-----------------------------------------------------------------25


                                                            Запровадження.

Питання супутниках зірок залишиться нерешённым до того часу, поки хтось, володіє мистецтвом виробляти надзвичайно точні спостереження, не відкриє їх.

 И.Кеплер. 1610 р.

 Усередині величезної зоряної системи - Галактики багато зірки об'єднують у системи меншою чисельності. Кожна з цих менших систем може розглядатися як колективний член Галактики. Найменші колективні члени Галактики - це подвійні і кратні зірки.

         Подвійні зірки дуже часто зустрічаються у природі, тому їх вивчення істотно як з'ясування природи самих зірок, так вивчення проблем походження і еволюції зірок. Подвійні зірки є рідкістю; навпаки, одиночні зірки які входять у склад подвійних систем (чи кратних) скоріше, виняток, аніж правилом.

У XVII в. знайшли зірки, які, нічим не відрізняючись з інших зірок при спостереженнях неозброєним оком, в телескоп видаються як подвійних і навіть кратних (т. е. потрійних чи четверных) зірок. Однак уперше серйозну увагу таких зірки звернув лише Вільям Гершель, що у 1784 р. становив каталог, у якому дані спостережень близько 700 подвійних і кратних зірок. У. Гершель, виходячи з ряді своїх спостережень одним і тієї ж подвійних зірок, і навіть більш старих спостереженнях, встановив вочевидь наявність орбітальних рухів (т. е. рухів по орбітам навколо загального центру мас) в кількох подвійних зірок. Це відкриття Гершеля було котра першою історії астрономії фактом, який демонстрував невідому поширення закону всесвітнього тяжіння межі сонячної системи (1803 р.).

У. Я. Струве вперше справив точні виміру відстаней між компонентами подвійних зірок і сучасних напрямів ліній, що з'єднують компоненти. Він спостерігав понад 2600 подвійних зірок і майже 100 випадках виявив вони орбітальні руху. Каталоги і чималі спостереження подвійних зірок У. Я. Струве та її сина Про. У. Струве досі мають величезну цінність.

Останніми роками дослідження їх особливо приваблює учених, адже нові зірки, деякі типи вспыхивающих зірок, джерела космічного рентгенівського випромінювання виявилися компонентами подвійних зірок. Серед 30 найближчих до нас зірок 13 входять до складу подвійних і потрійних систем.[6,12]

         Ця курсова робота є невеликим посібником з вивчення подвійних зірок. Мета роботи - передусім, ознайомитися з основними поняттями пов'язані з подвійними зірками (ДЗ), розглянути процеси в ДЗ,

Подвійні зірки — пари зірок, пов'язані до однієї систему силами тяжіння. Компоненти таких систем описують свої орбіти навколо загального центру мас. Існують потрійні, четверні зірки; їх називають, кратні ми зірками.

Залежно від ж розмірів та розташування орбіт у просторі, і навіть від відстані ми подвійні зірки вивчають в спосіб, їх спостереження ведуть із допомогою різних инструментов.[1]

Подпись: Рис. 1. Орбита звезды альфа Центавра.Є різні подвійні зірки: бувають дві схожі зірки у парі, а є різні (зазвичай, це червоний гігант та білий карлик). Але, незалежно від своїх типу, ці зірки найкраще піддаються вивченню: їм, на відміну звичайних зірок, аналізуючи їхню взаємодію бачимо майже всі параметри, включаючи масу, форму орбіт і навіть приблизно з'ясувати характеристики близько розташованих до них зірок. Зазвичай, ці зірки мають кілька витягнуту форму внаслідок взаємного тяжіння. Багато таких зірок відкрив і вивчив на початку ХХ століття російський астроном З. М. Блажко. Приблизно половину всіх зірок нашої Галактики належить до подвійним системам, отже подвійні зірки, які працюють по орбітам одна навколо інший, явище дуже поширене.

Належність до подвійний системі дуже впливає все життя зірки, особливо коли напарники перебувають близько друг до друга. Потоки речовини, устремляющиеся від однієї зірки в іншу, призводять до драматичним вибухів, таких як вибухи нові й наднових зірок.

 Подвійні зірки утримуються разом взаємним тяжінням. Обидві зірки подвійний системи обертаються по эллиптическим орбітам навколо деякою точки, лежачої з-поміж них і званої центром гравітації цих зірок. Це можна уявити як точки опори, якщо уявити зірки сидячими на дитячих гойдалках: кожна своєму кінці дошки, належної на колоду. Чим більше зірки друг від друга, тим довше тривають шляху по орбітам. Більшість подвійних зірок (чи навіть – подвійних) занадто близькі друг до друга, щоб їх можна було розрізнити окремо навіть у найпотужніші телескопи. Якщо відстань між партнерами дуже багато, орбітальний період може вимірюватися роками, інколи ж цілим століттям чи більше.

Зазвичай, подвійні зірки на небі виявляються візуально (перша і них було відкрито ще древніми арабами) зі зміни видимого блиску і близькому віднайденню друг до друга. Іноді буває, дві зірки випадково видно поруч, а справі перебувають у значній відстані не мають загального центру ваги (тобто. оптично подвійні зірки), проте, це зустрічається нечасто.

Також, коли одне з зірок не видно, можна визначити що зірка подвійна небалістичною траєкторією: траєкторія видимої зірки буде пряма, а звивиста; причому за льотно-технічними характеристиками цієї траєкторії можна визначити другу зірку, як, наприклад, це було випадку з Сириусом.

Якщо зірка робить на небі регулярні коливання, це, що вона є невидимий партнер. Тоді кажуть, що це астрометрическая подвійна зірка, виявлена з допомогою вимірів її положення. Спектроскопические подвійні зірки виявляють за змінами та особливим характеристикам їх спектрів, спектр звичайної зірки, на кшталт Сонця, подібний до безупинної веселці, пересіченій численними вузькими нелями – так званими лініями поглинання. Точні кольору, у яких розташовані ці лінії, змінюються, якщо зірка йде до нам чи то з нас. Це називається ефектом Доплера. Коли зірки подвійний системи рухаються за своїми орбітам, вони поперемінно то наближаються до нас, то видаляються. Через війну лінії їх спектрів переміщаються на деякому ділянці веселки. Такі рухливі лінії спектра свідчать, що зірка подвійна. Якщо обидва учасника подвійний системи мають приблизно однаковий блиск, в спектрі помітні два набору ліній. Якщо один із зірок набагато яскравіше інший, її світло домінуватиме, але регулярне усунення спектральних ліній однаково видасть її справжню подвійну природу.

Нерідко двоїстість тісних пар зірок можна виявити, вивчаючи періодичні зміни їх блиску.

Вимірювання швидкостей зірок подвійний системи та застосування закону тяжіння є важливий метод визначення мас зірок. Вивчення подвійних зірок – це єдине пряме спосіб обчислення зоряних мас. Проте, у кожному даному випадку непросто отримати точний ответ.[3]

Виявилося, що маси в зірок різні. Деякі їх щодо маси поступаються Сонцю, інші перевершують його. У цьому всім зірок, зокрема й у Сонця, виконується умова - що більше світність зірки, т. е. що більше зірка випромінює в одиницю часу енергії у просторі, тим більше й її маса. Вдвічі більшої масі відповідає приблизно вдесятеро велика світність, отже розбіжність у светимостях в зірок значно більше, чому відмінність в массах.[2]

Виміри подвійних зірок у визначенні полярних координат спутнива стосовно головною зірці, прийнятої за початок відліку. У астрономії є велика кількість приладів для виміру подвійних зірок: микрометры (нитяні, микрометры із зіркою порівняння, зоряні інтерферометри, микрометры подвійного зображення, інтерференційні микрометры, працюють у режимі полуволны). Також для спостереження подвійних зірок користуються методом місячних покриттів і методом фотоелектричного сканування изображения.[9]

1.Типы подвійних зірок та їх вивчення.

        Подвійні зірки звуться визуально-двойных, якщо їх двоїстість то, можливо помічено при безпосередніх спостереженнях в телескоп (а окремих випадках і неозброєним оком, наприклад: x і g Великої Ведмедиці, які перебувають друг від друга з відривом близько 12-ї'). Через війну робіт низки спостерігачів (серед яких видну роль зіграли роботи астрономів Пулковської обсерваторії) в каталоги на сьогодні занесено близько сорока 000 визуально-двойных зірок.

Застосування спектрального аналізу призвело до відкриттю в 1889 р. зірок зі змінними променевими швидкостями (лінії в спектрах цих зірок періодично зміщуються за принципом Доплера – Физо). Вивчення цього явища показало, що кожна з таких зірок є подвійну систему, компоненти якої настільки близькі друг до друга, що й вдається розглянути окремо навіть за допомогою найпотужніших телескопів. Такі зірки дістали назву спектрально-двойных.

Ще набагато раніше відкриття спектрально-двойных зірок увагу астрономів залучила зірка Алголь (b Персея), чудова правильним настанням періодів, протягом яких її блиск зменшується більш як утричі, та був знову збільшується до колишньої величини. Зміна блиску Алголя бачили 1669 р., а 1782 р., т. е. більш як 100 років, глухонімий юнак – любитель астрономії Джон Гудрайк – висловив дотепну здогад, що блиск Алголя змінюється внаслідок затемнення його темним супутником. Припущення це у подальшому одержало повне підтвердження. Нині відомо майже 2,5 тис. зірок, блиск яких періодично змінюється за тими самими причин, як і в Алголя. Ці зірки було названо зірками типу Алголя. Вони становлять більшу частину про затменно-двойных зірок.

Отже, відомо три типу подвійних зірок: визуально-двойные, спектрально-двойные і затменно-двойные. Вивчення зірок, які входять у кожен із типів, має дуже важливого значення хоча б тому, що досі пір лише подвійні зірки (й, звісно, Сонце) є джерелом наших знання зоряних масах. [6,12]

З еволюційної погляду ДЗ ділять на тісні і широкі. Тесными подвійними називають системи, у яких компоненти на певному етапі життя здатні обмінюватися речовиною. У широких подвійних систем відстань між компонентами велика, що де вони виявляють одне на друга іншого впливу, крім гравітаційного. [10]

1.1.Физические і оптичні визуально-двойные зірки.

Подвійні зірки, які мають виявлено орбітальне рух обох компонентів навколо загального центру мас, називаються фізичними подвійними; зірки, які мають що спостерігається близькість компонентів відбувається тому, що це компоненти, перебуваючи на дуже різних ми відстанях, розташовані майже точності за одним променю зору, називаються оптичними подвійними. У окремих випадках взаємне лінійне відстань між компонентами фізичної подвійний зірки така велика (наприклад, третій компонент зірки Капелла із сузір'я Возничего, які перебувають з відривом 12' від двох яскравих компонентів), що й орбітальні руху відбуваються надто повільно. У разі очікувати, чи уявляє дана подвійна зірка фізичну чи оптичну подвійну, можна з урахуванням порівняння власних рухів її компонентів. Якщо такі власні руху близькі друг до друга за величиною, і з напрямку, отже, подвійна зірка фізична, у протилежному случае–оптическая.

Орбитальное рух фізичних подвійних зірок можна вивчати, визначаючи зміна екваторіальних координат обох компонентів, події з часом. З цією метою можна скористатися так званими абсолютними методами, і диференціальними методами. Проте простіше й точніше можна вивчати відносне рух компонентів. Для цього він одне із компонентів (зазвичай яскравіший, званий головною зіркою) сприймають як нерухомий і вивчають відносне рух іншого компонента (менш яскравого, званого супутником). У цьому з допомогою окулярного мікрометра чи з фотографічному знімку вимірюють дві величини: відстань між компонентами, позначуване буквою р. і яке виражається в секундах дуги, так званий позиційний кут Q між напрямом від головною зірки до північному полюса світу і лінією, що з'єднує головну зірку зі супутником. Кут Q відраховується від напрямку до полюса світу проти ходу годинниковий стрілки від 0 до 360°.

Якщо повторювати такі виміру одному й тому ж подвійний зірки через досить тривалі часові відтинки, можна, отримавши деякі положення супутника щодо головною зірки, визначити спочатку видиму, та був і справжню орбіти супутника.


Деякі з подвійних зірок надзвичайно гарні внаслідок різкі відмінності в забарвленні компонентів. То в подвійний зірки g Андромеди головна зірка помаранчева, а супутник блакитний. У подвійний h Кассиопеи головна зірка жовта, а супутник пурпуровий тощо. п. Така в забарвленні пояснюється переважно причинами фізіологічного характеру (контрастністю) і тільки почасти залежить від дійсного відмінності кольору компонентів.

Видимые орбіти, супутників визуально-двойных зірок мають форму еліпса (рис. 2). Але головна зірка зазвичай не в фокусі такого еліпса. Відбувається це через те, що справжня орбіта супутника розглядається земним спостерігачем навскіс і видима орбіта є її проекцію на площину, перпендикулярну до променю зору. І лише тих випадках, коли ця площину збігаються з площиною істинної орбіти, видима і щира орбіти теж збігаються і головне зірка перебувають у фокусі видимої орбіти супутника.

Побудувавши видиму орбіту, можна визначити справжню орбіту. І тому зазвичай знаходять такі 7 елементів істинної орбіти: T – період обертання, виражений літній; t – момент проходження супутника через периастр (найближчу до головною зірці точку істинної орбіти); е – ексцентриситет; а – велику полуось орбіти, виражену в секундах дуги; і–нахил орбіти, тобто. кут нахилу площині орбіти до площині, перпендикулярної променю зору; d – позиційний кут однієї з вузлів орбіти, т. е. двох її точок, у яких вона перетинає площину, яка стелиться через головну зірку і перпендикулярну променю зору (зазвичай береться той позиційний кут, який менше 180°); w – кут у площині орбіти від вузла до периастра, рахований у бік руху супутника. [4,11]

Значно складніше ситуація з

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Схожі реферати:

  • Реферат на тему: Де й Із Чого зароджується життя?
    >Реферат   Де і з чого >зароджується життя? За >останні >кілька років при >дослідженні
  • Реферат на тему: Діагностика фінансового стану фірми
    Запровадження Фінансове становище – це найважливіша характеристика економічної діяльності
  • Реферат на тему: Еволюція Всесвіту
    >Реферат На тему: «>Еволюція >Всесвіту» План >Вступ 1. >Основні >концепції >космології 1.1
  • Реферат на тему: Еволюція зірок
    >РЕФЕРАТ «>Еволюція >зірок» >Еволюція >зірок як й усі >тіла в >природі, >зірки не >залишаються
  • Реферат на тему: Ракети С.П. Королева
    >Реферат по >КСМУ Тема: “Ракети С.П. Корольова” Москва 2000 >Cергей Павлович >Королев—видающийся

Навігація