Comments 30
По мере прочтения статьи мне стало интересно – а какова взаимосвязь потока энергии от светимости/температуры звезды? С одной стороны, при снижении светимости – числа фотонов – поток энергии должен уменьшаться. С другой стороны, "более синие" фотоны более высокоэнергетичны, то есть поток энергии должен расти.
Не может ли статься, что эти два явления взаимокомпенсируют друг друга? То есть может ли быть, что поток энергии на фиксированном расстоянии от центра/поверхности такой звезды пульсирует меньше, чем её яркость и температура по отдельности?
Хотелось бы узнать мнение более сведущих в звёздоинженерном деле хабровчан.
К слову говоря, Википедия утверждает, что у классических цефеид период пульсаций – от полутора до семидесяти дней, а у второго типа – от двух дней до полугода. Не разобраться. Впрочем, там и звёзд в списках меньше, чем на фотографии в разделе "Сколько «ждать у моря погоды»?". :D
Взаимосвязь потока энергии от светимости/температуры звезды — прямая. Чем горячее звезда — тем больше светимость. У цефеид наибольшая светимость (и температура, и поток "синих" фотонов) достигается при наименьшем диаметре.
Светимость снижается, когда цефеида расширяется. И даже возросшая площадь поверхности не компенсирует низкую светимость.
Я изначально думал, что оно будет так, но меня, видимо, ввёл в заблуждение этот график.
Спасибо за разъяснение! :)
Связь светимости и температуры действительно понятна, но вот интегральный пересчёт в поток энергии вообще ни разу не очевиден. Выше верно подмечено, что УФ и гамма диапазон имеют ощутимо бОльшую энергию, чем доминирующий в излучении звёзд ИК диапазон.
Плюс в астрофизике всё ещё крайне актуален тот самый вопрос определения расстояния до звёзд, т.к. расчёты опираются исключительно на предположения о морфологии звёзд.
Ну, далеко не у каждой звезды доминирует ИК-диапазон. У красных класса М — да, а у горячих максимум уходит в видимый и доля ультрафиолета возрастает.
А если учесть, что звезду вполне можно считать АЧТ — то куда у нее приходится максимум излучения, да и интегральный поток энергии, можно прикинуть по излучению АЧТ соотвествующей температуры.
На картинке ниже АЧТ и часть спектра звезды класса ОВ.
Излучение суммарное ~ площадь (R^2) * (T^4).
Взять одноатомный газ (пускай водород не успел стать молекулой):
P*V^(5/3) = const
P*V~T
T*V^(2/3) = const — > T*R^2 = const и T= const/(R^2)
Мощность излучения
W ~ T^4*R^2 = const^4/(R^6)
Атмосфера периодически сжимается и расширяется, при этом меняется поверхностная температура, светимость и радиус (до 15%) звезды.
Какая-то часть излучения звезды (по длинам волн) при этом может рассматриваться как близкая к излучению АЧТ? То есть явно не рентгеновское, но скажем ИК и видимое?
наша старенькая Полярная звезда
Цефеидой является Полярная А, наиболее массивная часть тройной системы.
Требуются звезды, расположенные в отрезке от ~12 до ~100 млн. св. лет. — На более дальних расстояниях цефеиды уже не различаются...
И в следующем абзаце:
На расстояниях превышающих ~100 млн. св. лет… Калибруют их опять-таки по цефеидам той же галактики, в которой вспыхнула сверхновая.
Как-то непонятно, как калибруют по цефеидам, если на таком расстоянии они не различаются. Ну и там же картинка, где все-таки обозначены цефеиды на расстоянии 130 млн. св. лет.
Когда смотришь на пиксельноеизображение изображение цефеилы понимаешь насколько малы ты перед размерами галактики и… и насколько есть ещё возможность расти телеском и прочим средствам.
Кстати, а как вообще пришли к выводу что можно использовать цикличность звёзд для точного определения расстояния? Что брали за эталона?
А для определения расстояний что нужно знать? — видимую звездную величину объекта (или блеск) и абсолютную звездную величину или светимость. Неизвестная здесь — светимость.
Г. Ливит, конечно, вывела зависимость период-изменение блеска для классических цефеид в Малом Магеллановом Облаке, но на этом остановилась. А вот Герцшпрунг пошел дальше. Поскольку размеры ММО невелики по сравнению с расстоянием до него, то все тамошние звезды можно приближенно считать равноудаленными от нас. Поэтому зависимость Ливитт оказалась по суть зависимостью период-светимость. (Знаем светимость и блеск — значит знаем и расстояние).
Герцшпрунг же установил и нуль-пункт зависимости, измерив расстояния по групповому параллаксу до 13 цефеид Млечного Пути.
Хотя можно объяснить так. В малом объёме ранней Вселенной материя и реликтовые фотоны сильнее чувствуют взаимную гравитацию — даже при высокой плотности тёмной энергии. Поэтому этот период, включаемый в определяемое по РИ значение постоянной Хаббла, снижает это значение. В наше время над гравитацией доминирует тёмная энергия, пусть и меньшей плотности. Поэтому расширяющееся пространство быстрее раздвигает галактики, что и отражается на большем значении постоянной, полученной фотометрическим способом.
Естественно, что эпоха первичной рекомбинации была намного раньше, чем «5 млрд. лет назад». Тогда гравитация должна была существенно превышать силу давления ТЭ.
О гравитации. По инерции её относят к обменным процессам. А ведь это очевидное исключение из них. Обмен глюонами, мезонами, электронами и фотонами — это всё взаимодействия между частицами материи. В гравитации частицы (кванты) материи взаимодействуют с самим пространством, с его квантами. И поскольку кванты материи и кванты пространства имеют существенно разную природу (в своих проявлениях), то их взаимодействие наверняка имеет не обменный, а антагонистический характер. Плотное пространство давит на частицы материи, частицы этому сопротивляются — ликвидируют кванты пространства, снижают давление вокруг себя.
Разные значения в постоянной Хаббла поэтому неизбежны. Ведь берутся разные периоды расширения Вселенной, разные соотношения по плотностям материи и плотности энергии физического вакуума.
Но есть близкие рассеянные звездные скопления, вот по ним и можно уточнять шкалу.
Кстати, на точность измерения по «стандартным свечам» сильно влияет межзвездное и межгалактическое поглощение, и если по дисперсии можно более-менее определить межгалактическое, то с межзвездным все гораздо хуже. Кто знает: может, все современные расстояния до известных галактик — ошибка?
Кто знает: может, все современные расстояния до известных галактик — ошибка?
И нет возможности подождать неизвестное число миллионов/миллиардов лет для оценки расстояния по третьему закону Кеплера:) Правда ещё массу нашей Галактики нужно знать.
Но без точной величины массы галактики сложно будет что-то посчитать, только соотношение радиусов орбиты скажем.
Но если учесть конечность размеров спутника, тогда для учета силы взаимодействия придется учесть и размер нашей Галактики. А он вполне соизмерим с расстоянием до спутников. Величина силы гравитации будет выражаться весьма сложной формулой.
Этих редких звезд в нашей Галактике насчитывается всего несколько сотен. Эти звезды ритмично меняют свою яркость с периодами в несколько десятков дней.
А вот у цефеид, которые принадлежат к обширному и разнообразному семейству переменных звезд, общее количество которых в нашей галактике уже насчитали более сотни тысяч, изменение выделяемой энергии может доходить до 600% за несколько дней.
Так какое количество цефеид в нашей галактике? Несколько сотен или несколько сотен тысяч?
Цефеиды — звездные «верстовые столбы» Вселенной