Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Гурзадян, Г. А. Вспыхивающие звезды

.pdf
Скачиваний:
21
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
14.83 Mб
Скачать

ПА-ГУРЗАДЯН

Вспыхивающие

ЗВЕЗДЫ

Г. А. ГУРЗАДЯН

ВСПЫХИВАЮЩИЕ

З В Е З Д Ы

И ЗД А Т Е Л Ь С Т В О «Н А У К А » Г Л А В Н А Я Р Е Д А К Ц И Я

Ф И ЗИ К О -М А Т Е М А Т И Ч Е С К О Й Л И Т Е Р А Т У Р Ы

М осква 1973

527

Г95 УДК 523.84

Вспыхивающие звезды,

Г у р з а д я н

Г. А., Главная

редакция физико-математичес­

кой литературы

шд-ва «Наука»,

368 стр.

Вмонографии систематически излагается наблюдательный материал и- дается теоретичес­ кая интерпретация вспышек звезд. Автор разви­ вает теорию вспышек звезд на основе корпуску­ лярной концепции их природы.

Вкниге анализируются основные знерготнческие и динамические параметры: амплитуды

повышения яркости, показатели цвета, воз­ буждение эмиссионных линий, свойства кривых блеска и др. Отдельные главы посвящены звез­ дам типа Т Тельца, вспыхивающим звездам в звездных ассоциациях, а также радиоизлучению вспыхивающих звезд. Предсказывается воз­ можность рентгеновского излучения во время вспышек. Особое место отведено теории переноса лучистой энергии через среду релятивистских электронов с учетом обратного комптон-эффекта. Рассматриваются вопросы эволюции и космого­ нии вспыхивающих звезд.

Рисунков 96, таблиц 66, библиографий 243.

7?

© Издательство «Наука», 1973.

 

Г 0264—1816 4ЯП 7Ч

\

042 (02)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие........................................................................

 

 

 

 

 

9

Предисловие ав тор а ..............................................................................

 

 

 

 

И

Г л а в а

I

 

 

 

 

 

 

Общие сведения о вспыхивающих звездах

 

§

1.

Открытие явления вспышек у з в е з д ..........................

13

§ 2,

Вспыхивающие звезды в окрестностях Солнца

15

§ 3.

Вспыхивающие звезды в звездных ассоциациях

19

§ 4.

Определение вспышки......................................................

 

 

20

§

5.

Кривая блеска. Два типа вспы ш ек.........................

21

§

6.

Распределение энергии в спектрах вспыхивающих

 

 

 

зв е зд ........................................................................................

 

 

 

 

 

24

§

7.

Частота вспышек...............................................................

 

 

 

26

§ 8.

Амплитуда вспышки.........................................................

 

 

30

§

9.

Функция

распределения

 

амплитуд вспышек . . .

33

Г л а в а

II

 

 

 

 

 

 

Гипотеза трансформации ппфракрасных фотонов

 

§

1.

Нетепловая природа непрерывной эмиссии . . .

35

§

2.

Основные

свойства

вспышек у нестационарных

 

 

 

зв е зд .........................................................................................

 

 

 

 

 

36

§

3.

Гипотеза

трансформации

инфракрасных фотонов

39

Г л а в а

III

 

 

 

 

 

 

Обратный комптон-эффект

 

 

 

 

§

1.

Столкновение

фотона

с

тепловым электроном

42

§

2.

Столкновение

фотона

с

релятивистским электро­

 

 

 

ном. Обратный комптон-эффект..................................

43

1*

4 О ГЛ А В Л Е Н И Е

§

3.

 

Двойной обратный комптон-эффект............................

 

46

§ 4.

 

Поляризация

и злучения...............................................

 

 

47

§ 5.

 

Быстрые электроны..........................................................

 

 

48

Г л а в а

 

IV

 

 

 

 

 

 

 

Перенос лучистой энергии через среду быстрых электронов

 

§ 1.

 

Постановка

проблемы ....................................................

 

 

50

§ 2.

 

Уравнение

переноса излучения..................................

 

51

§ 3.

 

Применение к звездным фотосферам...........................

 

54

§

4.

Случай степенного закона распределения электро­

 

 

 

 

нов

............................................................................................

 

 

 

 

 

61

§

5.

 

Быстрые электроны с гауссовым распределением

63

§ 6.

 

Оболочка из быстрых электронов вокруг

звезды

67

§

7.

 

Применение .................................к двойным звездам

 

68 •

§ 8.

 

Звездные атмосферы, состоящие из смеси тепловых

 

 

 

 

и быстрых ....................................................

электронов

 

 

70

Г л а в а

 

V

 

 

 

 

 

 

 

Распределение энергии в спектре вспышки

 

 

§

1.

 

Спектр вспышки в зависимости от энергии электро­

 

 

 

 

нов ............................................................................................

 

 

 

 

 

 

73

§ 2.

Спектр вспышки в зависимости от температуры

 

 

 

 

звезды .............................н мощности вспышки

75

 

§ 3.

 

Спектрограммы ................................................

вспы ш ек

 

 

78

§ 4.

 

Спектр вспышки в случае гауссова распределения

 

 

 

 

быстрых ...............................................электронов

 

81

 

Г л а в а

 

VI

 

 

 

 

 

 

 

Амплитуды яркости вспышек

 

 

 

§

 

1. Теоретические .............

амплитуды

вспышек

83

 

§

 

 

2. ....................

Сравнение

с наблюдениями

91

 

§

 

 

3. ....................

Средняя

мощность вспыш ек

103

 

§

4.

Результаты

трехцветных

наблюденийвспышек

104

§5. Теоретические амплитуды колебанияблеска при

тепловых п р о ц есса х ..............................................

109

§6. Зависимость амплитуды вспышек отспектраль­

ного класса зв езды

110

О Г Л А В Л Е Н И Е

§

7.

Интерпретация вспышки НІІ 1306 ............................

 

112

§

8.

Необычайная вспышка звезды Наго 177 . . . .

114

§

 

9. Вспышка звезды класса

К .....................................

 

117

§

10. Вспышка звезды класса

А .....................................

 

119

§ 11. Ультрафиолетовая вспышка W UM a.........................

 

120

§

12.

Вероятная величина энергии быстрых электро­

 

 

 

нов ..........................................................................................

 

 

121

§

13.

Потеря энергии звезды при вспы ш ке..

122

 

§

14.

Отрицательная инфракрасная вспышка....

125

 

§

15.

Результаты наблюдений вспышек звезд в инфра­

 

 

 

красных л у ч а х ..................................................................

 

 

127

§

16. Частота отрицательных инфракрасных вспышек

129

§

17.

Амплитуда вспышек в области вакуумного ультра­

 

 

 

фиолета .................................................................................

 

 

129

§

18.

Эффект спада блеска звезды передвспышкой

131

§ 19.

Короткоживущие вспышки...........................

133

 

§

20.

Потеря лучистой энергии

звезды путем вспышек

136

Г л а в а

VII

 

 

 

 

 

 

Показатели цвета вспышек

 

 

 

 

§ 1.

Теоретические

показатели ц в ета ..................................

 

 

140

§ 2.

Теоретическая

зависимость

U — В

от

В V

145

§ 3.

Зависимость

U В от В

V в случае

горячего

 

 

г а з а ..........................................................................................

 

 

 

 

 

146

§ 4.

Сравнение

с

наблюдениями

.........................................

 

 

151

§ 5.

Зависимость цвета от амплитуды вспышек . . .

153

§ 6.

Показатели

 

цвета дополнительного

излучения

153

Г л а в а

VIII

 

 

Тормозное излучение быстрых электронов

 

§ 1.

Постановка

в о п р о са .......................................................

159

§ 2.

Интенсивность иетеплового тормозного излучения

161

§ 3.

Показатели

ц в е т а ............................................................

165

§ 4.

Амплитуда

вспы ш ек..........................................

166

§ 5.

Применение

к горячим звездам . . . . . . . . .

170

6

О Г Л А В Л Е Н И Е

Г л а в а

IX

Возбуждение эмиссионных линии

§1. Распределение энергии в области жесткого уль­

 

трафиолета в

случае обратного комптои-эффекта

173

§

2. Возбуждение

эмиссионных ли н и й ............................

175

§3. Степень ионизации в атмосферах вспыхивающих

 

 

з в е з д ......................................................................................

180

§

4.

Высвечивание среды. Электронная концентрация

182

§

5.

Эквивалентные ширины эмиссионных линий . . .

185

§6. Бальмеровский декремент эмиссионных линий 188

§7. Зависимость эквивалентной ширпиы эмиссионной

 

 

 

линии от амплитуды вспышки..................................

 

 

190

§

8.

Два типа

вспыхивающих звезд А р о ....................

 

 

193

§

9.

Эффект дилюции излучения......................................

 

 

194

§

10.

Эффект

спектрального к л а с са .................................

 

 

196

§

И . Электронная

температура в

атмосферах

вспыхи­

 

 

 

вающих

зв е з д ..............................................

 

 

 

198

§

12.

Анализ

профилей эмиссионных линий

вспыхи­

 

 

 

 

вающих

зв е з д ....................................................................

 

 

 

202

§ 13.

Проблема запрещенных линий. Электронная кон­

 

 

 

центрация

в

атмосферах

вспыхивающих

звезд

205

§

14.

Возможность

наблюдения

запрещенной

линии

 

 

 

X 4363

[О III] .................................................................

 

 

 

206

§

15.

Возбуждение

эмиссионных

линий гелия

. . . .

207

Г л а в а Х

Звезды типа Т Тельца

§

1.

Вспышки звезд типа Т Т ел ь ц а .............................

 

211

§

2.

Основные свойства звезд типа Т

Тельца . . . .

214

§

3.

Звезды типа Т Тельца на теоретической диаграмме

216

§

4.

Особо активные звезды типа Т

Тельца . . . .

220

§

5.

Изменения

U В жВ — Г по

времени . . . .

224

§

6.

Амплитуды

колебания

б л еск а .................................

 

 

226

§

7.

Потеря энергии звездами типа Т Тельца . . . .

227

§

8.

Эмиссионные л и н и и ....................................................

 

 

 

231

§

9.

Эмиссионные линии при слабых вспышках . . .

233

§

10.

Эволюция

звезд типа

Т Т ел ь ц а .........................

 

235

§ 11. Видимое распределение

вспыхивающих

звезд и

 

 

звезд с На-эмиссией в

О р и он е...............................

 

 

237

§

12.

Ф у о р ы .................................................................................

 

 

 

 

242

§

13.

Переходное

излучение

и звезды

типа

Т Тельца

246

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

 

 

 

 

Г л а в а

XI

 

 

 

 

 

 

Вспыхивающие звезды в звездных ассоциациях

 

 

§

1.

Обнаружение вспыхивающих звезд в звездных

 

 

 

ассоциациях и молодых скоплениях.........................

 

258

§

2. Вспыхивающие звезды

 

вО рионе.........................

 

261

§

3. Вспыхивающие звезды

 

вП леядах.....................

 

265

§ 4.

Связь между вспыхивающими звездами и звездами

 

 

 

с эмиссионными линиями...............................................

 

 

 

268

§ 5. Вероятное число вспыхивающих звезд в агрегатах

270

§

6.

Зависимость мощности

вспышки

от светимости

 

 

 

звезды ......................................................................................

 

 

 

 

 

271

§

7. Средняя мощность вспышки . ....... ..........................

274

§ 8.

Нагрев и расширение газовой материи в ассоциа­

 

 

 

циях .................................................

 

 

 

 

 

276

Г л а в а

XII

 

 

 

 

 

 

Динамика вспышки

 

 

 

 

 

 

§ 1.

Интерпретация кривых блеска вспышек.................

 

279

§ 2.

Постановка

задачи. Эффект потери энергии

быст­

 

 

 

рых электронов..................................................................

 

 

 

 

280

§

3.

Эффект расширения оболочки из

быстрых

элект­

 

 

 

ронов .......................................................................................

 

 

 

 

 

283

§ 4.

Закон падения блеска после максимума вспышки

288

§

5.

О классификации форм

кривых блеска вспышек

289

§

6.

Возможность разделения теплового и нетеплового

 

 

 

излучения..............................................................................

 

 

 

 

290

§ 7.

Нагрев фотосферы.............................................................

 

 

 

 

297

Г л а в а

XIII

 

 

 

 

 

 

Радиоизлучение вспыхивающих звезд. Возможность

 

 

рентгеновского излучения

 

 

 

 

 

§

1.

Открытие

радиоизлучения

вспыхивающих

звезд

303

§

2.

Результаты одновременных радио и оптических на­

 

 

 

блюдений

вспыхивающих з в е з д .............

 

305

§ 3.

Основныесвойства радиоизлучения вспыхивающих

 

 

 

з в е з д ........................................................................................

 

 

 

 

 

312

§ 4.

Природа

радиоизлучения

вспыхивающих звадѳ

313

8

 

 

ОГЛА ВЛЕН И Е

§ 5.

Вклад вспыхивающих звезд в радиоизлучение Га­

 

 

лактики ..................................................................................

 

 

321

§ 6.

Рентгеновское

излучение вспыхивающих

звезд

322

§ 7.

О рентгеновском фоне Галактики..............................

 

331

§ 8.

Возможность

обнаружениямежзвездного

гелия

335

§ 9, Вспыхивающие звезды как инжекторы первичных

 

 

частиц с высокой энергией............................................

 

337

Г л а в а

XIV

 

 

 

Быстрые электроны

 

 

 

§ 1.

Общие зам ечания..............................................................

 

338

§ 2.

Бета-распад...........................................................................

 

 

340

§ 3.

Аномальное содержание лития в атмосферах звезд

 

 

типа Т Т е л ь ц а ..................................................................

 

344

§ 4.

Хромосферная активность. Конвекция.....................

 

350

§ 5.

Роль магнитных п о л е й ............................

 

354

Л итература.................................................................................................

 

 

361

ПРЕДИСЛОВИЕ

Монография Г. А. Гурзадяна «Вспыхивающие звезды» посвящена одной из наиболее актуальных проблем астро­ физики. С накоплением наблюдательных данных и выяв­ лением эмпирических закономерностей становится все более очевидным, что все звезды-карлики в начальный период своей жизни проходят через довольно длительную фазу, в которой наличие вспышек является, быть может, наиболее важной особенностью.

Публикуемая монография обладает двумя достоинст­ вами:

1. Она уделяет одинаково большое внимание как вспы­ хивающим звездам, находящимся вблизи Солнца, так и тем, которые находятся в ассоциациях и относительно молодых скоплениях. Это очень правильное распределе­ ние внимания, так как в случае близких вспыхивающих звезд мы можем лучше изучать характер происходящих физических процессов, а исследуя вспыхивающие звезды в звездных агрегатах, мы получаем более богатые сведе­ ния относительно эволюционных изменений и много ста­ тистических данных.

2. Весь материал излагается с единой точки зрения, именно, с позиции гипотезы о «быстрых электронах». Для объяснения спектрального распределения энергии в излучении большинства вспышек привлекается обрат­ ный комптон-эффект.

Хотя гипотеза о «быстрых электронах» в том виде, как она предложена автором этой монографии, не может считаться единственно возможной, все же она объясняет, по крайней мере в общих чертах, многие стороны наблю­ даемых явлений и развита больше, чем другие возможные объяснения.

Один из главных выводов этой гипотезы, заключа­ ющийся в том, что частицы высоких энергий играют во

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ