ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 133
Скачиваний: 1
142 |
ГЛ. VII. ПОКАЗАТЬЛИ |
ЦВЕТА ВСПЫШЕК |
|
тельностп. На этот раз функция I %(г, |
р, Т) |
заменяется |
|
функцией Н я, (т, р, Т) и берется из (4.27). |
|
|
|
р2 |
Рассмотрим сначала зависимость U — В жВ — V от |
||
при максимальных значениях амплитуды |
(т ~ 0,6). |
Результаты вычислений для звезды класса М5 представ лены на рис. 53 в виде графиков зависимостей U — В и
В— V от р2 в интервале от р2 =
=0 до р2 = 100. Как следует из этого рисунка, величины U — В
иВ — V вначале быстро па дают с ростом р2 до значений
|
р2 ~ |
10, |
а |
дальше, |
в |
пре |
||
|
делах р2 |
от |
10 до |
100, они не |
||||
|
претерпевают существенных из |
|||||||
|
менений. Предельные |
значения |
||||||
|
при этом получаются равными: |
|||||||
|
U — В = — Г",80, |
В — Ѵ = |
||||||
|
— — 0m,38, т. е. почти то же са |
|||||||
|
мое, что в случае одномерной |
|||||||
|
задачи. |
образом, |
|
величина |
||||
|
Таким |
|
||||||
|
р2 — 10 является |
оптимальной |
||||||
|
не только |
для объяснения на |
||||||
|
блюдающихся |
амплитуд |
вспы |
|||||
|
шек, но и, как увидим дальше, |
|||||||
/ь* |
для |
объяснения |
цветов |
звезд, |
||||
регистрируемых во время вспы |
||||||||
Рис. 53. Изменение показа |
шки. Поэтому дальнейшие вы |
|||||||
телей цвета U — В жВ — V |
числения |
будут |
проводиться, |
|||||
в зависимости от р2. |
только для случая |
р2 = |
10. |
|||||
|
В |
таблице 32 представлены |
величины теоретических показателей цвета для случая реальных фотосфер, моноэнергетических электронов (р2 =
—10) и при разных значениях мощности вспышки. Здесь необходимо сделать следующее замечание. В на
ших вычислениях везде принимается для распределения непрерывного спектра невозмущенной звезды планковский закон, соответствующий данной эффективной тем пературе звезды. Между тем из-за влияния линий и по лос поглощения реальное распределение энергии в спект ре звезды может существенно отличаться от планковского.
Вследствие этого вычисленные нами теоретические пока- .
§ 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЦВЕТА |
143 |
Т а б л и ц а |
32 |
Теоретические показатели цвета U — В п В — V при вспышке звезд классов Мб — К5 в зависимости от мощности вспышки т (моиоэлергетнческие электроны, р2 = 10)
(спектр)Температуразвезды |
цветаПоказателя |
1 |
0,1 |
0,01 |
0,001 |
0,0001 |
0 |
2600° В - V |
— 1™60 |
— 1т 60 |
— 1т 52 |
—0т 95 |
+ 0 т 48 |
+ 1 т 57 |
||
|
и - в |
|||||||
(Мб) |
|
- 0 ,2 9 |
— 0,21 |
+ 0 ,2 7 |
+ 1 ,4 2 |
+ 1 ’ 99 |
+ 2 ,1 0 |
|
2800° |
и — в |
|||||||
В — V |
— 1,63 |
— 1,60 |
— 1,38 |
- 0 ,3 7 |
+ 0 ,8 0 |
+ 1 ,1 8 |
||
(М5) |
и — в |
- 0 ,2 9 |
—0,13 |
+ 0 ,6 3 |
+ 1 ,5 5 |
+ 1 ,7 9 |
+ 1 ,8 2 |
|
3600° |
||||||||
|
— 1,65 |
— 1,47 |
— 0,67 |
+ 0 ,2 1 |
+ 0 ,4 3 |
+ 0 ,4 5 |
||
(МО) |
В — V |
( - 0 ,8 9 ) |
( - 0 ,7 1 ) |
(+ 0 ,0 9 ) |
(+ 0 ,9 7 ) |
(+ 1 Д 8 ) (+ 1 ,2 1 ) |
||
|
||||||||
|
|
—0,23 |
+ 0 ,2 4 |
+ 1 ,0 1 |
+ 1 ,2 6 |
+ 1 ,2 9 |
+ 1 ,3 0 |
|
4200° |
и - в |
( - 0 ,1 0 ) (+ 0 ,3 7 ) |
(+ 1 ,1 2 ) |
(+ 1 ,3 8 ) |
(+ 1 ,4 2 ) (+ 1 ,4 8 ) |
|||
|
— 1,62 |
— 1,25 |
—0,38 |
+ 0 ,0 3 |
+ 0 ,0 9 |
+ 0 ,1 0 |
||
(К5) |
В — V |
( - 0 ,6 0 ) ( - 0 ,2 3 ) |
(+ 0 ,6 4 ) |
(+ 1 ,0 5 ) |
(+ 1 ,1 1 ) |
(+ 1 ,1 2 ) |
||
|
||||||||
|
|
- 0 ,1 3 |
+ 0 ,4 4 |
+ 0 ,9 2 |
+ 1 ,0 1 |
+ 1 ,0 2 |
+ 1 ,0 3 |
|
4900° |
и — в (+ 0 ,0 2 ) |
(+ 0 ,5 9 ) |
(+ 1 ,0 7 ) |
(+ 1 ,1 6 ) |
(+ 1 ,1 7 ) |
(+ 1 ,1 8 ) |
||
В — V |
— 1,55 |
— 1,01 |
—0,39 |
—0,23 |
— 0,21 |
— 0,21 |
||
(КО) |
||||||||
|
( - 0 ,8 6 ) ( - 0 ,3 2 ) |
(+ 0 ,3 0 ) |
(+ 0 ,4 6 ) |
(+ 0 ,4 8 ) (+ 0 ,4 8 ) |
||||
|
|
- 0 ,0 3 |
+ 0 ,4 9 |
+ 0 ,7 5 |
+ 0 ,7 8 |
+ 0 ,7 9 |
+ 0 ,7 9 |
|
|
|
(+ 0 ,0 0 ) |
(+ 0 ,5 2 ) |
(+ 0 ,7 8 ) |
(+ 0 ,8 1 ) |
(+ 0 ,8 2 ) |
(+ 0 ,8 2 ) |
затели цвета могут отличаться от их наблюдаемых вели чин. Если бы относительное'отклонение зо всех участках спектра было одинаковым, то различие между теоретиче скими и наблюдаемым показателям цвета оказалось бы незначительным. По-видимому, так обстоит дело в слу чае звезд класса Мб и М5; расчетные показатели цвета этих звезд в невозмущенном состоянии (т = 0) оказа лись очень близкими к их наблюдаемым значениям
(табл. 33).
Но, начиная с класса МО и ранее, это различие ощу тимо. Так, например, для класса КО расчетные показатели
цвета равны: U — В = —0т ,21 и |
В — V = + 0™,79, |
|
в то время как наблюдения дают |
U — В = |
+ O’",48 и |
В — V = + 0'",82. Если мы хотим провести |
сравнение |
144 |
|
ГЛ. VII. ПОКАЗАТЕЛИ |
ЦВЕТА |
ВСПЫШЕК |
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 33 |
|
Наблюдательные |
і сказатели |
цвета для |
звезд главной |
||
последовательности по данным Джонсона н Моргана [58] |
|||||
С пеі<тр |
U - B |
В - V |
Спеі<тр |
и - и |
В - V |
ВО V |
(—1т 13) |
(—0т 32) |
F2 V |
от оо |
+ 0 т 37 |
В1 V |
—1,00 |
- 0 ,2 8 |
GO V |
+0',06 |
+ 0 ’,60 |
В2 V |
—0,86 |
—0,24 |
GO 1' |
+0,21 |
+ 0,68 |
ВЗ \ |
—0,71 |
—0.20 |
КО V |
+ 0,48 |
+ 0,82 |
В5 V |
—0,56 |
—0.16 |
К5 V |
+ 1,12 |
+ 1,18 |
АО V |
0 |
0 |
Ml V |
+1,21 |
+ 1,48 |
А5 V |
4-0,09 |
+0,15 |
М5 V |
+ 1,24 |
+ 1,69 |
F0 V |
+ 0,02 |
+ 0,30 |
|
|
|
наших расчетных величин U — В и В — V с наблюдае мыми данными, необходимо прежде всего каким-то обра зом устранить это несоответствие. Полагая, что оно це ликом вызвано отклонением реальных распределений в спектрах упомянутых звезд от плаиковского, мы можем внести соответствующую поправку в (7.1) н (7.2) для каж дого класса звезды в отдельности таким образом, чтобы расчетные показатели цвета для невозмущениой звезды совпали с их наблюдаемыми значениями. Очевидно, это равносильно параллельному смещению кривых зависи мостей U — В или В — V от т вдоль оси показателей цве та. Найденные таким путем исправленные показатели цве та приведены в табл. 32 в скобках.
С л у ч а й г а у с с о в а р а с п р е д е л е н и я б ы
ст р ы х э л е к т р о н о в . Как показывают вычисления,
вкачественном отношении нет различия между теоретиче скими показателями цвета в случае гауссова распреде ления быстрых электронов и в случае моноэнергетических электронов. Поэтому в дальнейшем мы будем поль зоваться данными табл. 32 при всех энергетических спект рах электронов.
Обращает на себя внимание большая чувствительность U — В от мощности вспышки (см. табл. 32). Даже при очень слабых вспышках (т = 0,0001) цвет звезды в ко ротковолновой области спектра претерпевает существен ное изменение.
§ 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЗАВИСИМОСТЬ U — В ОТ В —V |
145 |
§ 2. Теоретическая зависимость XI — В от В — V
Теоретическую диаграмму зависимости U—В от В — Ѵ в случае гипотезы быстрых электронов можно достроить, пользуясь данными табл. 32. Эта диаграмма приведена
0 -8
Ряс. 54. Гипотеза быстрых электронов: теоретическая диаграмма U — В ~ В — V при вспышке звезд поздних классов (сплошные линии). Пунктир — линии одинаковой мощности вспышки т.
Штрих-пунктирная линия — главная последовательность.
на рис. 54, где сплошные линии изображают зависи мость U — В ~ В — V для! звезд классов Мб, М5, МО и К5.
Все кривые берут начало практически с главной по следовательности, вернее, с ее нижней половины, соответ ствующей звездам поздних классов; здесь имеем т = 0.
ш - ГЛ. VII. ПОКАЗАТЕЛИ ЦВЕТА ВСПЫШЕК
По мере увеличения т, т. е. по мере возрастания мощности вспышки, кривые идут все выше и выше, постепенно уда ляясь от главной последовательности. Верхние предель ные положения кривых соответствуют оптимальному значению т, при котором амплитуды вспышек достигают максимальных значений. Таким образом, двигаясь вдоль каждой из этих кривых, мы переходим от одной вспышки к другой. Положения точек на этих кривых, соответ ствующих заданному значению т, соединены пунктирными линиями.
Обращает на себя внимание большая удаленность кри вых, соответствующих звездам класса Мб и М5, от глав ной последовательности; местами это удаление соответ ствует 2т ,5. Гипотеза быстрых электронов приводит к со вершенно новой форме диаграммы U — В ~ В — V. Достаточны поэтому даже самые приблизительные оценки показателей цвета звезды в момент вспышки или же ка кой нибудь нестационарности звезды, подозреваемой в не тепловой природе излучения, чтобы определить, обус ловлено ли это излучение быстрыми электронами или нет.
§ 3. Зависимость U — В от В —V в случае горячего газа
Существует мнение, согласно которому вспышки звезд могут быть объяснены свечением ионизованного газа, выброшенного звездой («гипотеза горячего газа»). В связи с этим представляет интерес сопоставление диаграммы U — В ~ В — V, построенной для этого случая, с вы веденной выше цветовой диаграммой в случае быстрых электронов.
Гипотеза горячего газа рассматривает свечение систе мы, состоящей из звезды позднего спектрального класса и оптически тонкого (или толстого) слоя ионизованного газа.
В зависимости от того, в каких пропорциях присут
ствуют эти два компонента в общем |
свечении системы, |
||||
будем иметь разные величины |
U — В я В — V. |
Обо |
|||
значая через (U — В)% |
и (В — F)* |
показатели |
цвета |
||
для чисто «звездного» |
свечения, а |
через |
(U — В)0 и |
||
(В — Ѵ).0 — для «чисто газового» |
свечения, |
будем |
иметь |
§ 3. ЗАВИСИМОСТЬ и — В о т |
В — V . |
|
147 |
для показателя цвета системы U — В и В — V: |
. |
||
U - В = - 2 ,5 lg {10-м[Ц/—В)0+1.12] |_ д . |
[<ü-ß>*+M2]} + |
||
+ |
2,5 lg (1 + а) -1 ,1 2 ; |
(7.4) |
|
В — V = + 2,5 lg {IO0’4 |
+ a - 10°4 |
|
+ |
-1-2,5 lg (1 -{-а)- l / H , ‘ |
(7.5) |
где а является параметром системы и представляет собой отношение потока излучения звезды к потоку излучения горячего газа в фотографическом диапазоне:
|
|
|
В,(Т)BydX |
|
|
|
|
|
~ - г - - - - , |
|
(7-6) |
||||
В х — кривая |
реакции |
фотометрической |
системы |
в |
77- |
||
лучах. Случай |
а — 0 относится |
к чисто |
газовому |
излу |
|||
чению, случай а— с о |
— |
к чисто звездному излучению. Зна |
|||||
чения (U—В)А, и (В — F)..., соответствующие цветам «чистой» |
|||||||
звезды, берутся из |
табл. 33, а |
значения (U — В)0 |
и |
(В —У)0, соответствующие рекомбинационному излучению ионизованного газа, приведены в табл. .34 для ряда зна чений электронной температуры, как для случая оптически
толстого ионизованного |
газа (пе |
10е см-3), так |
и тон |
||||
кого (пе < 10б см-3) [100]. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 34 |
|
|
Теоретические показатели цвета (U — В )j и (В — Ѵ)3 для |
||||||
|
поішзовашюго газа при |
разных значениях |
электронной |
||||
|
|
|
температуры |
|
|
||
|
|
т е |
|
5000° |
10 000° |
20 000° |
SO 000° |
пе > |
10° см 3 |
(U - |
В)3 |
—l m09 |
—0™94 |
—0m78 |
—0CT51' |
|
|
(В - |
Ѵ)3 |
—0,56 |
- 0 ,3 8 |
—0,25 |
—0,19 |
пе < |
10° см-3 |
(<и - В ) , |
- 0 ,8 6 |
- 0 ,7 9 |
—0,73 |
—0,62' |
|
|
|
(В - |
ѴЬ |
—0,01 |
+ 0 ,0 3 |
+ 0 ,0 4 |
+ 0 ,0 4 |