АСТРОНОМІЯ - ДИТЯЧА ЕНЦИКЛОПЕДІЯ - ФОЛІО 2005

IV

ЗІРКИ

Змінні зірки

Хоча на перший погляд сяючі на небосхилі зірки здаються постійними, насправді в багатьох з них видимий блиск змінюється з часом. Зірка то яскравішає, то потім знову слабшає. Такі зірки астрономи називають змінними.

Джанет А. Маттеї (1943—2004).

Видатний американський вчений-астроном, що більшу частину свого життя присвятила дослідженням змінних зірок. Народилася та навчалася в Туреччині. У 1969 році відвідувала літню школу в обсерваторії Марії Мітчелл у СІІІА, де й зацікавилася змінними зірками. Молодий, перспективний та дуже талановитий спеціаліст, вже в 29 років Джанет стала асистентом директора Американської Асоціації спостерігачів змінних зірок (American Association of Variable Star Observers — AAVSO) — однієї з найавторитетніших у світі організацій, що координує зусилля аматорів та професіоналів усього світу в цій галузі.

З 1973 року до самої смерті була директором Асоціації. Протягом цього періоду Джанет не припиняла заохочувати аматорів до співробітництва, вірити в молоді таланти та вести всебічну науково-просвітницьку діяльність. Завдяки її ініціативам було створено Всесвітню базу даних змінних зірок, значно вдосконалено систему збирання та обробки спостережень з усього світу. Тридцять років під керівництвом Джанет стали, безумовно, епохою розквіту діяльності AAVSO.

Одні зірки змінюють свій блиск, суворо дотримуючись періодичності. Інші роблять це не так передбачувано. Трапляються зірки, у яких взагалі важко визначити певний період коливання блиску. Як ми з вами вже дізналися з попередніх розділів, є також зірки, що спалахують раптом і так само раптово згасають.

Змінні зірки розділяють на три класи: пульсуючі, вибухові (еруптивні) та затемнювано-змінні. Пульсуючі змінні зірки характеризуються повільною зміною блиску, що зумовлено періодичною зміною радіуса та температури поверхні зірки. Коли зірка стискається, її температура зростає. Підвищення температури призводить до зростання світності, хоча радіус і зменшується. При зворотному процесі все йде навпаки: збільшення розмірів, зниження температури та світності. Періоди коливання пульсуючих змінних зірок лежать у межах від кількох годин (зірки типу RR Ліри) до десятків (цефеїди) та сотень (міриди — зірки типу Міри Кита) діб. У перших двох класів пульсуючих змінних зірок періодичність витримується з великою точністю. У змінних зірок із напівправильним або хаотичним коливанням блиску мають місце потужніші пульсації, що проходять нерегулярно.

Другий клас змінних зірок носить назву еруптивних, тобто тих, чия змінність спричинена вибуховими процесами в надрах таких зірок. До них належать, по-перше, вже відомі нам Нові та Наднові зірки, повторні Нові, новоподібні та деякі інші. Всім цим зіркам властиві одноразові або повторні спалахи вибухового характеру, пов’язані з раптовим зростанням блиску. Більша частина таких зірок є компонентами тісних подвійних систем. Активні процеси в них виникають при взаємодії компонентів у таких системах, з якими ми коротко ознайомились у попередньому сюжеті. По-друге, до еруптивних змінних відносять також молоді та швидкі неправильні зірки та цілу низку споріднених з ними об’єктів.

Пульсуючі та еруптивні змінні зірки називають фізичними змінними. Таку назву вони отримали тому, що змінність їхнього видимого блиску спричинена фізичними процесами, що проходять безпосередньо в їхніх надрах. При цьому змінюються температура, колір, а іноді й розміри зірки.

До третього класу відносять затемнювано-змінні зірки. Це — подвійні зоряні системи, які ми розглядаємо ніби «з ребра». При русі зірок орбітою навколо спільного центра мас вони по черзі затемнюють одна одну, що і призводить до змін у видимому блиску системи. У тісних затемнювано-змінних системах коливання сумарного блиску можуть бути також результатом зміни форми зірки при її взаємодії з компаньйоном.

Динаміка затемнювано-змінної зірки: III — блиск у максимумі; II — вторинний мінімум;

IV — головний мінімум

Історія відкриття затемнювано-змінних зірок узагалі-το дуже цікава, і трапилася вона знову ж таки з відомою нам «диявольською» зіркою з сузір’я Персея — Алголем. Коли було відкрито періодичні коливання блиску цієї зірки, ніхто довгий час не міг пояснити це явище. Взявши на озброєння тодішні відомості про подвійні зоряні системи, молодий англійський аматор астрономії Джон Гудрайк (він, між іншим, був сліпим) запропонував модель затемнення одного компонента іншим. Таким чином, він не тільки пояснив сам факт змінності блиску Алголя, але й походження вторинного мінімуму, що існував на діаграмі зміни блиску від часу. В період максимального блиску ми бачимо світло від обох компонентів. У період головного мінімуму слабший компонент затемнений яскравішим компонентом, і ми бачимо тільки світло, що прийшло з останнього. Під час вторинного мінімуму слабший компонент затемняє яскравіший, і ми бачимо частину світла останнього та все світло, що приходить від слабшого компонента.

В останні роки відкриваються все нові й нові змінні, бо довершеність апаратури, яку ми використовуємо для вимірювань блиску, невпинно зростає. Наприклад, уже доведено, що наше Сонце теж пульсує з періодом близько двох з половиною годин. На наше щастя, це пульсації, які не впливають суттєво на життя на Землі.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити