Главная >> Астрономия 10 класс. Воронцов-Вельяминов

25. Разнообразие звездных характеристик и их закономерности

1. Диаметры и плотности звезд

Покажем на простом примере, как можно сравнить размеры звезд одинаковой температуры, например Солнца и Капеллы (а Возничего). Эти звезды имеют одинаковые спектры, цвет и температуру, но светимость Капеллы равна 120 (в единицах светимости Солнца). Так как при одинаковой температуре яркость единицы поверхности звезд тоже одинакова, то, значит, поверхность Капеллы больше, чем поверхность Солнца в 120 раз, а диаметр и радиус ее больше солнечных в √120 ≈ 11 раз.

В физике установлено, что полная энергия, излучаемая в единицу времени с 1 м² поверхности нагретого тела, равна: i = σT⁴, где σ — коэффициент пропорциональности, а Т — абсолютная температура. Относительный линейный диаметр звезд, имеющих известную температуру Т, находят из формулы:

где r — радиус звезды, i — излучение единицы поверхности звезды, r₀, i₀, Т₀ относятся к Солнцу, a L₀ = 1.

Отсюда

в радиусах Солнца

Результаты таких вычислений размеров светил полностью подтвердились, когда стало возможным измерять угловые диаметры звезд при помощи особого оптического прибора (звездного интерферометра).

Звезды очень большой светимости называются сверхгигантами. Красные сверхгиганты оказываются такими и по размерам (рис. 87). Бетельгейзе и Антарес в сотни раз больше Солнца по диаметру. Более далекая от нас W Цефея настолько велика, что внутри нее поместилась бы Солнечная система с орбитами планет до орбиты Юпитера включительно! Между тем массы сверхгигантов больше солнечной всего лишь в 30—40 раз. В результате даже средняя плотность красных сверхгигантов в тысячи раз меньше, чем плотность комнатного воздуха.

Окончание >>>