Referat.me

Название: Расстояния до звезд

Вид работы: реферат

Рубрика: Математика

Размер файла: 14.29 Kb

Скачать файл: referat.me-218450.docx

Краткое описание работы: Еще во времена Коперника было ясно, что если Земля действительно перемещается в пространстве, обращаясь вокруг Солнца, то видимые положения звезд на небе должны меняться. Земля за полгода перемещается на величину диаметра своей орбиты.

Расстояния до звезд

Радиус Земли оказывается слишком малым, чтобы служить базисом для измерения параллактического смещения звезд и для определения расстояний до них. Еще во времена Коперника было ясно, что если Земля действительно перемещается в пространстве, обращаясь вокруг Солнца, то видимые положения звезд на небе должны меняться. Земля за полгода перемещается на величину диаметра своей орбиты. Направления на звезду с двух концов диаметра этой орбиты должны различаться на величину параллактического смещения. Иначе говоря, у звезд должен быть заметен годичный параллакс. Годичным параллаксом звезды называется угол, под которым со звезды видна большая полуось земной орбиты перпендикулярная к лучу зрения. Параллакс звезд не был обнаружен, и Коперник правильно утверждал, что это происходит потому, что звезды слишком далеки от Земли, чтобы существовавшими тогда приборами можно было обнаружить параллактическое смещение звезд при базисе, равном диаметру земной орбиты. Наблюдения положения звезды на небе делаются в моменты, разделенные полугодом. За это время Земля переносит наблюдателя на расстояние, равное диаметру ее орбиты. В настоящее время способ определения годичного параллакса является основным при определении расстояний до звезд.

Впервые годичный параллакс звезды был надежно измерен выдающимся русским ученым В. Я. Струве в 1837 г. Он измерил годичный параллакс звезды Веги. Одновременно с этим в других странах измерили параллаксы еще у двух звезд. Одной из них была Альфа (а) Центавра. Она оказалась ближайшей к нам звездой с годичным параллаксом р=0", 75. Под таким углом невооруженному глазу видна проволочка толщиной 1мм с расстояния 280 м. Не удивительно, что так долго не могли заметить у звезд подобные столь малые угловые смещения.

Расстояние до звезды D = a/sin(p), где а — большая полуось земной орбиты. Если выражать р в секундах дуги, то при малости р D = а/(р"sin1"). Если принять а за единицу, то, зная, что sin1" = 1/206265 получим D=206265/pастрономических единиц.

Расстояние до ближайшей звезды а Центавра D=206 265/(3/4) = = 270 000 а. е. Свет проходит расстояние до а Центавра за 4 года, тогда как от Солнца до Земли он идет только 8 мин, а от Луны 1сек.

Расстояния до звезд удобно выражать в парсеках (пс). Парсек— расстояние, с которого большая полуось земной орбиты, перпендикулярная к лучу зрения, видна под углом в 1". Расстояние в парсеках равно обратной величине годичного параллакса, выраженного в секундах дуги. 1 парсек = 3, 26 светового года = 3*1013 км. Расстояние до звезды а Центавра равно 4/3 пс.

Измерением годичного параллакса можно надежно установить расстояния до звезд, находящихся не далее 100 пс или 300 световых лет. Расстояния до более далеких звезд в настоящее время можно определить иногда другими методами

Светимость звезд

Светимостью звезды L называется ее истинная сила света по сравнению с силой света Солнца.

Абсолютной звездной величиной М называется та видимая звездная величина, которую имела бы звезда, если бы находилась от нас на стандартном расстоянии D0 = 10 пс.

Величины L и М легко вычислить, если известны расстояние до звезды D и параллакс р. В самом деле, блеск источника света меняется обратно пропорционально квадрату расстояния.

Величины М и I в разных единицах выражают истинную силу света звезды независимо от расстояния до нее.

Абсолютные величины очень ярких звезд отрицательны и доходят до М = —8, а иногда и выше. Такие звезды называются гигантами и сверхгигантами. Звезда S Золотой Рыбы ярче нашегр Солнца в 500 000 раз, ее светимость L=500 000, и видно ее в южном полушарии неба лишь в сильный бинокль. А наше Солнце считается звездой-карликом! Наименьшую силу света имеют холодные красные карлики с М=17 и L = 0, 000 013.

Существуют звезды одинаковой температуры и цвета, но с разной светимостью. У таких звезд спектры в общем одинаковы, однако можно заметить различия в относительных интенсивностях некоторых линий. Это происходит оттого, что при одинаковой температуре давление в их атмосферах несколько различно. В атмосферах звезд-гигантов давление меньше, они разреженнее.

Существуют типы звезд, меняющих свой блеск по определенному закону и имеющих определенную абсолютную звездную величину. Тогда, зная их абсолютную звездную величину и сравнивая ее с их видимой величиной, мы можем определить расстояние до звезд. Такими способами удалось вычислить расстояния до определенных типов звезд, составляющие иногда несколько миллионов световых лет.

Источником энергии Солнца и большинства звезд являются ядерные реакции превращения водорода в гелий. Они происходят в недрах звезд при температурах внесколько десятков миллионов градусов.

Похожие работы

  • Галактики: основные сведения

    С давних времен до недавнего времени многие считали звезды на ночном небе лишь изящным украшением сферы. Многие годы астрономы и ученые мечтали достичь пределов космоса и узнать – где же все-таки находится граница Вселенной.

  • Астрономические основы календаря

    Сутки как одна из основных единиц измерения времени. Вращение Земли и видимое движение звездного неба. Видимое годовое движение Солнца. Эклиптика.

  • Блеск звезд

    Глядя на звездное небо, можно заметить, что звезды различны по своей яркости, или, как говорят астрономы, по своему видимому блеску. Наиболее яркие звезды условились называть звездами 1-й звездной величины.

  • Созвездие Волопас

    Главная звезда созвездия Волопаса - Арктур - была первой звездой, которую удалось увидеть днем с помощью телескопа. Сделал это в 1635 г. современник Галилея французский астроном Морен.

  • Визуально-двойные звезды

    Массу — одну из важнейших физических характеристик звезд — можно определить только по ее воздействию на движение других тел. Такими другими телами являются спутники некоторых звезд, обращающихся с ними вокруг общего центра масс.

  • Метеоры

    Метеорные тела — остатки комет, видимые лишь в момент испарения, называются метеорами. Ширина метеорных потоков неизмеримо больше, чем размер породивших их ядер.

  • Что такое орбита

    Абсолютные и относительные орбиты. Небесная механика. Орбиты Луны и планет. Конические сечения. Орбитальная скорость.

  • Венера

    Венера - это самое яркое светило на небе после Солнца и Луны. На самом деле Венера — не звезда, а планета, то есть такой же спутник Солнца, как и наша Земля.

  • Размеры звезд. Плотность их вещества.

    Размеры звезд. Плотность их вещества. Рассмотрим на простом примере как можно сравнить размеры звезд одинаковой температуры, например Солнца и Капеллы. Эти звезды имеют одинаковые спектры, цвет и температуру, о светимость Капеллы в 120 раз превышает светимость Солнца. Так как при одинаковой температуре яркость единицы поверхности звезд тоже одинакова, то, значит, поверхность Капеллы больше, чем Солнца в 120 раз, а диаметр и радиус ее больше солнечных в корень квадратный из 120, что приближенно равно 11 раз.

  • Созвездие Скорпион

    Вероятно, не все читатели знают, что у планеты Марс на небе есть "соперник". Во всяком случае, так думали те, кто назвал Антаресом главную звезду созвездия Скорпиона. Эта яркая звезда (1,2m) по своей окраске действительно может соперничать с Марсом.