ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 114
Скачиваний: 0
$ ю] |
Д И Н А М И ЧЕСК О Е |
СОСТОЯНИЕ |
|
87 |
||
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 23 |
|
Физические параметры атмосфер четырех «средних» звезд WR |
||||||
м ь |
—9™75 |
—ЮТО —10^5 |
|
—11’"0 |
|
|
|
10 |
10 |
10 |
10 |
16 |
21 |
Я ,/Я ® |
3,4 |
3.8 |
4,4 |
4,9 |
4,9 |
4,9 |
X * |
7,12 |
7.08 |
6,90 |
6,50 |
6,50 |
6,50 |
V (Не II) км/сек |
570 |
680 |
930 |
1200 |
1200 |
1200 |
V (Не I) км!сек |
830 |
920 |
1150 |
1380 |
1380 |
1380 |
W 4 !71 (А) |
3,3 |
4,7 |
7,3 |
10,0 |
' 10,0 |
10,0 |
пе• 10~13 |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
1,5 |
1,3 |
1,2 |
Я ,/Я , |
(2,4): |
2,0 |
1,8 |
1,8 |
2.5 |
2.7 |
V * км/сек |
460 . |
520 |
650 |
760 |
750 |
880 |
К |
1,0 |
1,6 |
2,6 |
3,3 |
2.6 |
1,4 |
— SCR(®/год) |
1,6-10-6 2,3-10-* 4,6-10-* 8,1-10-» 6,9-10-» 7,2-10-» |
|||||
Tg |
1,0 |
1,1 |
1,3 |
1,8 |
1,7 |
1.7 |
Ti (Не II) |
5-10* |
7-10* 1,2-10» 1,3-10» |
8-10* |
8-10» |
||
Ti (Не I) |
0,03 |
0,05 |
0,07 |
0,06 |
0,03 |
0,03 |
случае зоны Не III из уравнения стационарного течения
следует:
V (г) = F* / 1 + Я ( 1 - З Д ,
где
К=з |
3,82-10* |
3,08-КГ5 |
1 + |
еНе |
Ж |
||
Vi |
1 + |
3еНе |
Л. |
||||
и |
|
|
|||||
|
я* |
ьНе ■(6 + 6т* + |
11/2 |
||||
|
|
||||||
А = 92,6 |
3x2t + xl)e~ |
ьНе
(L,5Sl и R* — в солнечных единицах, скорости V — в кн/сек). При Вне = 0,8 для внешней границы зоны полу чается следующая порядковая оценка:
<*\> ~ 618 / |
1,64-10-"-щ(1 + Л) — 1](кл/с«е). |
|
Я* |
На рис. 28 сопоставлены значения <Fx>, вычисленные для нескольких звезд табл. 21 (принято 9R = 103R®, и по луширины V (Не II), полученные по данным разных ав торов. Видно, что значения близки. Поэтому допускаем.
8 8 З В Е З Д Ы ВО ЛЬФ А — РА Й Е [Гл. 2
что наблюденные полуширины V (Не II) и V (Не I) соот ветственно дают скорости течения на внешней границе зоны Не III и на периферии атмосферы (заметим что обе эти скорости коррелируют с болометрической свети мостью). Из совместного решения уравнений стационар ного истечения вещества, пе^
реноса Lc-излучения и иони
зации Не II в |
протяженной |
оболочке для |
зон Не III и |
ig Ш |
|
Рис. 27. Прерывистая линия — |
Рис. |
28. |
а) |
Зависимость |
свети |
||||
зависимость |
масса — свети |
мость — полуширина ярких полос |
|||||||
мость для голубых сверхгиган |
Не |
II; |
точки — средние |
по 7 |
|||||
тов |
на |
стадии горения гелия |
звездам WR (показаны вероятные |
||||||
(Стозерс, 1972); точки и сплош |
ошибки), |
кружки—«скорости рас |
|||||||
ная |
прямая — минимальные |
ширения» для 4 одиночных звезд |
|||||||
«равновесные» массы звездWR, |
(Андерхилл, 1964). |
Крестиками |
|||||||
соответствующие их светимо |
показаны значения |
<1-^), |
вычис |
||||||
стям; |
звездочки — реальные |
ленные по величинам ffl =10SD7q , |
|||||||
массы WR-компонент двойных |
L и R* (табл. 21); см. также текст. |
||||||||
|
систем (см. табл. 22). |
б) |
Зависимость |
светимость — |
|||||
|
|
|
|
отношение |
ширин |
ярких |
линий |
||
|
|
|
|
Не I и Не II (см: Рублев, |
1965 с). |
Не II получаются три соотношения, устанавливающие связь между величинами R 9Й, L, V (Не II), V (Не I), Т* и вне, которые с той или иной точностью даются наб людениями. Соотношения включают также скорость те чения и электронную концентрацию на поверхности ядра
10] |
ДИ Н А М И ЧЕСК О Е СОСТОЯНИЕ |
89 |
(V* и гй ), и относительную протяженность зоны Не III (RJR*)- Их значения получаются при решении указанных уравнений (Рублев, 1965с); попутно находятся: фактор- К распределения скорости и плотности вещества в зоне
Не II, годичный расход массы —9К(®/год), оптическая толщина оболочки, обусловленная электронным рассея нием, и оптические толщины за ионизационными пределами
Не II |
и Не I. Результаты показаны в |
табл. 23. В верхней |
|||
части |
приведены |
основные исходные |
данные; |
для |
всех |
звезд |
принято |
Те = 25000°; Тс = 18000°; |
ене = |
0,8; |
|
== |
103R®. Вычисления повторены также для 9R = 169К® |
иЗК = 2Ш© (при М ь = — И).
Видно, что мощность оболочки увеличивается со све тимостью (растут оптические толщины, скорость истече ния, расход массы).. Зоны нейтрального гелия у звезд WR нет (т, ( H e l ) < 1); зона Не II очень мощна; зона Не III, примыкающая к ядру, сравнительно тонка. Го дичный расход массы составляет 10-в—10-4 солнечной. Эти результаты получены на основе схематичной модели, при значительной неопределенности величин Ж (кото
рые |
оцениваются |
лишь для |
WR-компонент двойных). |
||||
Они |
носят |
предварительный |
характер. |
Обнадеживает |
|||
здесь следующее. |
|
|
возможные |
погрешности в |
|||
Как показывают оценки, |
|||||||
исходных |
данных |
слабо |
отражаются |
на |
результатах |
||
(см. также Рублев, 1965с, |
где расчеты производились |
||||||
при иных исходных параметрах). |
|
|
|||||
Из анализа затмений в системе V 444 Лебедя также |
|||||||
получается |
пе ~ 0,7—0,9-1013 (Черепащук, |
1972Ь). |
|||||
Приближенные |
оценки |
протяженности зон Не III по |
интенсивностям ярких линий, выполненные для четырех звезд WR (Занстра и Винен, 1950), дали RJR.M= 1,1; 1,2; 1,6; 3. Для двух таких звезд из анализа профилей некоторых линий получается RJR* ^ 1,2 и 2,6 (Рублев, 1962; Лыу Ван Лонг, 1967), т. е. во всех случаях зоны Не III тонки. Можно думать, что значения табл. 23 до вольно близки к действительности.
Опираясь на иные физические предпосылки, анализ атмосфер двух звезд WN выполнили недавно Кастор и Ван Блерком (1970). Установив, что наблюдаемое отноше ние интенсивностей линий К 3203 и К 10124 Не II соответ ствует случаю оптически толстой атмосферы и приняв гру-
90 З В Ё З Д Ы ВО Л ЬФ А — РА Й Е I f л . 2
тую кинематическую модель однородной оболочки, авборы оценили относительные населенности возбужденных состояний Не II. При этом учитывалось, что заселенность высших уровней (г ^ 10) контролируется в основном элек тронными ударами, и что у соответствующих пиккеринговских линий самопоглощение уже мало. В рамках при нятой модели удовлетворительное представление отно
сительных |
интенсивностей |
линий Не II |
получилось |
при |
||||||
7?х ~ |
70 |
(наружный радиус |
излучающей |
зоны); |
взяв |
|||||
для |
ядра |
планковскую |
температуру |
Т* = 40000° |
и |
|||||
Му = — 5,8, авторы нашли |
R * = 13 7?®. В |
качестве |
ре |
|||||||
презентативных |
значений для излучающей зоны приня |
|||||||||
ты Я = 40 7?® |
и |
V (Л) = 1000 км/сек; с их помощью при |
||||||||
Те = |
100 000° получено пе ~ |
6• 1011 и хе ~ |
аепеЯ ~ |
1,5. |
||||||
Эти значения |
существенно |
отличаются |
от |
приведенных |
||||||
в табл. 23. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Вопрос о населенностях рассматривался далее с точки |
||||||||||
зрения статистического равновесия в расширяющейся |
од |
нородной атмосфере. Учитывались как коллизионные, так и, приближенно, радиативные процессы. Зафиксиро
вав значения Т* = 40000°, 7?*= 137?®, R — 407?® и V (Й) = = 1000 км/сек, авторы нашли населенности уровней Не II,
решив систему уравнений |
стационарности |
при Те = |
= 50000°, 1000000°, 200 000° |
и пе = 2-1011; |
5-1011; 1012. |
Для каждой модели найдены относительные интенсив ности пиккеринговских линий. Хорошее согласие с наб людениями получилось, вообще говоря, для Те = 200 000° и пе = 1012 (оно, по-видимому, оказалось бы еще лучшим при больших значениях Те и пе). Однако из дополнитель
ных соображений предпочтение |
было |
отдано |
модели с |
Те — 100 000° и he — 5-1011. Во |
всех |
случаях |
Те ^> Г*, |
т. е. оболочки являются «сверхтермическими» ^охлаждающимися). Решающую роль в заселении уровней Не II играют здесь электронные удары; однако роль радиативных процессов не мала, и их тоже надо учитывать. Как отметили авторы, вопросы о причине выброса вещества и о механизме поддержания высокой температуры в обо лочке остаются открытыми. По нашему мнению, главным недостатком этой «гибридной» модели, совмещающей кон цепции Билса и Томаса, является априорное задание слиш ком низкой радиационной температуры ядра Г* и высо кой температуры оболочки Те.