Есть конспект?
Пришлите нам!

Впервые наблюдения за колебаниями звезды класса солнца, показали отличные от солнца данные по внутренней структуре строения.


ВПЕРВЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА КОЛЕБАНИЯМИ ЗВЕЗДЫ КЛАССА СОЛНЦА, ПОКАЗАЛИ ОТЛИЧНЫЕ ОТ СОЛНЦА ДАННЫЕ ПО ВНУТРЕННЕЙ СТРУКТУРЕ СТРОЕНИЯ.

Приблизительно 30 лет назад астрономы поняли, что Солнце резонирует подобно гигантскому музыкальному прибору с четкими периодами (частоты). Энергия, что формируют эти волны исходит от зоны турбулентности, расположенной ниже видимой поверхности Солнца. Наблюдения за солнечными радиоволнами, которые ведет Гелиосейсмология, привели к огромному прогрессу в исследовании внутренних слоев Солнца, которые скрыты от нашего взора. Подобно исследованиям подземных колебаний в сейсмологии, детальный анализ наблюдаемых периодов колебаний обеспечил весьма точную информацию относительно структуры строения слоев и движений вещества внутри Солнца. Теперь стало возможно применить эту методику к некоторым звездам класса Солнца.

В прошлом году, обширные и намного более точные, по сравнению с предыдущими, наблюдения на 1.2-метровом швейцарском телескопе в Обсерватории ESO Ла-Силла показали, что звезда Альфа Центравра, - солнечный "двойник", ведет себя подобно Солнцу, и что некоторые из периодов его колебаний весьма подобны солнечным. Эти новые данные наблюдений имели превосходное качество, и это исследование стало первой вехой на пути развития новой области - Астросейсмологии (сейсмологии звезд), которая смогла найти новое поле для деятельности в изучении звезд класса Солнца.

Но больший интерес вызывает исследование звезд значительно больших по размерам. Основываясь на чрезвычайно интенсивных наблюдениях на том же самом телескопе, международная группа астрономов исследовала звезду Кси Гидры, которая является крупной звездой класса желтых карликов, но умирает и, поэтому ведет себя подобно сверхмалому красному гиганту. Эта звезда расположена в созвездии Гидры и находится от нас на расстоянии в 130 световых лет, имеет размеры в 10 раз превосходящие наше Солнце и в 60 раз превосходящие его по яркости. Кси Гидры находится на заключительной стадии своей жизни желтого карлика и собирается набухать, превращаясь в красного гиганта. Эта стадия звезды наиболее интересна науке, поскольку все другие исследуемые звезды класса желтых карликов прошли только половину своего жизненного пути, как и наше Солнце.

Синие полосы - зоны смещения к более коротким длинам волны в спектре для наблюдателя. Красные полосы - зоны смещения к более длинным волнам ("красное смещение"). Белые полосы - зоны без движений в течение цикла колебания. После прохождения половины цикла, красные полосы станут синими, а синие красными. Затем, после полного цикла, ситуация повторится.

Кси Гидры значительно более массивна, чем любая другая звезда, в которой могут быть обнаружены колебания, подобные солнечным. Это обстоятельство позволяет впервые исследовать сейсмическими методами внутреннюю структуру звезды такого класса. Это прокладывает путь к исследованию других типов звезд различного класса и открывает новую главу звездной астрофизики.

Гелиосейсмология (сейсмология Солнца) основана на измерениях изменяющейся скорости солнечных циркуляций в его верхней атмосфере посредством известного эффекта Доплера. Регистрируются поверхностные акустические колебания “вверх” и “вниз”. Соответствующие амплитуды очень малые, со скоростями до 15 - 20 см/сек., и типичный период для них составляет порядка 5 минут. Поэтому это явление было сначала известно как "пяти-минутные колебания".

В случае исследования более крупных и более ярких звезд, у таких объектов наблюдаются рост амплитуд и периода колебаний. Например, теоретические предсказания для Кси Гидры указывали на то, что скоростные амплитуды у нее будут приблизительно 7 м/сек., а период порядка 3-4 часа.

Поскольку Кси Гидры – очень крупный желтый карлик, радиоволны нуждаются в большем количестве времени, чтобы пройти через толщу звезды, чем они делают в звезде, подобной Солнцу. Таким образом, производимые на поверхности звезды колебания оказываются меньшими.

Только серия наблюдений, продолжавшаяся не менее месяца, с интервалом между очередными измерениями каждый час, позволила обнаружить крошечные движения поверхности Кси Гидры. Новые наблюдения демонстрируют, что Кси Гидры излучает колебания с периодами, примерно равными 3 часам, а амплитуда колебаний составляет 2 м/сек. Это несколько меньшее, чем ожидалось, но предсказания для этих амплитуд были сомнительны, поскольку условия состояния Кси Гидры очень отличны от тех, что наблюдались у Солнца и на которых астрофизики, как говорят, “набили руку”.

Для нашего Солнца и звезд его класса уже построено достаточно моделей внутреннего строения. Намного более трудной задачей представляется моделирование внутренней структуры слоев гигантской звезды, поскольку ее ядро значительно изменилось за время ее развития. Ядерное топливо Кси Гидры (водород) оказалось на исходе, звездное ядро сжалось, и оболочка значительно расширилась. По этой же причине ее спектр также значительно изменился. Теперь имеется только малая группа колебаний, которые показывают схожесть с солнечными.

Информация для контакта:

Sшren Frandsen
Institute for Physics and Astronomy
Aarhus University
Denmark
Tel.: +45-89423612
email: srf@ifa.au.dk

Conny Aerts
Kathoelieke Universiteit Leuven
Departement Natuurkunde en Sterrenkunde
Instituut voor Sterrenkunde
Leuven, Belgium
Tel.: +32 16 327028
email: conny@ster.kuleuven.ac.be

Fabien Carrier
Observatoire de Geneve
Sauverny, Switzerland
Tel.: +41 22 755 2611
email: Fabien.Carrier@obs.unige.ch


Dr.BoT© Konspektiruem.ru