Розширення спектральної лінії за рахунок обертання зорі[ред. • ред. Код]
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Неперевірена
версія
Розши́рення спектра́льної лі́нії за раху́нок оберта́ння зорі́ є механізмом, який (поряд з іншими ефектами) дає основний вклад у спостережуване розширення спектральних ліній у спектрах зір та планет.
Зміст
[сховати]
1 Фізичний зміст
1.1 Профіль спектральної лінії
2 Vsin(i)
2.1 Оцінювання максимального значення періоду обертання зорі
2.2 Стабільність величини Vsin(i)
3 Спостереження
4 Див.також
5 Джерела
6 Посилання
Фізичний зміст[ред. • ред. Код]
У даної зорі вісь обертання нахилена під кутом i до променя зору, що направлений на земного спостерігача. При цьому лінійна швидкість обертання зорі на її екваторі позначається якve.
При спостереженні зорі ми бачимо лише її поверхневі шари (що відповідають її фотосфері), звідки до нас доходить випромінювання. При осьовому обертанні зорі атоми різниххімічних елементів, що містяться в її фотосфері, обертаються разом з нею. Таким чином на одній стороні видимого диску зорі (розділеного навпіл віссю обертання) ці атоми рухаються на спостерігача, а на іншій стороні — від нього. У формування кожної спектральної лінії роблять внесок атоми відповідного елементу, розташовані на всій видимій частині фотосфери. Тому завдяки ефекту Доплера спектральна лінія у спектрі зорі з осьовим обертанням буде розширена за рахунок зміщення довжини хвилі випромінювання у синій бік від атомів, які рухаються на спостерігача, та у червоний бік від атомів, які рухаються від спостерігача.
Найбільший внесок в утворення кожної лінії (внаслідок видимості глибших шарів фотосфери) даватимуть атоми тієї частини фотосфери зорі, що знаходиться поблизу центру видимого диску зорі й, відповідно, близька до площини, котра містить промінь зору та вісь її обертання. Напрямок швидкості обертання цієї частини фотосфери будеперпендикулярним променю зору, тому вклад цих атомів у формування спектральної лінії не буде зазнавати Доплерівського зсуву.
Профіль спектральної лінії[ред. • ред. Код]
Докладніше: Профіль спектральної лінії
В результаті симетричного розподілу напрямку та значень швидкості обертання на поверхні зорі профіль спектральної лінії залишається симетричним. Ефект Доплера (за умовимаксвелівського розподілу швидкостей атомів) дає гаусівський профіль спектральної лінії. Проте у реальних спектрах, де існує також природне розширення лінії, що саме по собі надає лінії профілю Лоренца, спостережуваний профіль спектральної лінії являє собою згортку профілю Лоренца та профілю Гаусса, й має назву профіль Фойґта.
Vsin(i)[ред. • ред. код]
Саме розширення спектральних ліній за рахунок осьового обертання зорі дає можливість вимірювати величину Vsin(i).[1] Вказаний параметр є проекцією екваторіальної швидкості осьового обертання зорі на промінь зору й вимірюється в км/с. В даному виразі V — це значення швидкості обертання на екваторі зорі, а i — це кут нахилу осі обертання до променя зору. Для того щоб отримати власне екваторіальну швидкість обертання зорі, необхідно спершу визначити кут i між променем зору та віссю обертання, застосовуючи інші методи. Тому значення параметру Vsin(i) дає змогу оцінити лише нижню межу екваторіальної швидкості обертання, але не саму швидкість.[2]