Переменные звезды - Гоффмейстер К.
ISBN 5-02-014352-9
Скачать (прямая ссылка):
Английский перевод части "Обращения" Аргеландера, посвященной переменным звездам, появился в 1912 г. в американском журнале "Popular Astronomy" (Кеннон, 1912). Переводчица Энни Кеннон в своем предисловии отмечала, что число известных переменных во времена Аргеландера (по им же составленному списку) равнялось 18, а к 1912 г. их было около 4000, и переменные звезды наблюдали не только в "Аахене, Бреслау и Бонне", а почти в каждой стране Европы, в большинстве штатов CUlA, в Японии, Южной Америке, Австралии, Египте и Южной Африке. Отсюда можно заключить, что инициатива Аргеландера получила широкое развитие. С другой стороны, развитие фотографии также способствовало быстрому увеличению числа известных переменных. На первое место выдвинулась обсерватория Гарвардского университета (Кембридж,
f3
шт. Массачусетс), где начиная с 1880 г. систематически ведется поиск переменных по фотопластинкам, тем более, что именно в эти годы начала работать южная станция, данной обсерватории в Арекипа, в Перу. Плотные звездные облака южной части Млечного Пути и Магеллановы Облака дали богатый "урожай" новых открытий. Интерес к переменным звездам усилился в связи с развитием астрофизики, в особенности звездной спектроскопии. Это был второй этап в исследовании переменных звезд.
Третий этап в исследовании переменных звезд относится уже к XX веку. Здесь особые успехи были достигнуты в исследовании затмен-ных звезд, физическая природа которых была более понятна, так как основные причины их переменности - оптические и механические (геометрия). Для объяснения природы "физических переменных" к концу прошлого столетия и даже позже не было накоплено никаких данных. Толчком для развития теории явилась книга Эмдена "Газовые шары" (1907), а в следующие десятилетия проблему в новом свете представили работы Эддингтона о внутреннем строении звезд и дальнейшее развитие атомной физики.
Теория пульсаций была предложена Шепли (1914) как гипотеза для обсуждения и позднее математически обоснована Эддинггоном (1918). Мы не можем здесь детально проследить всю историю развития теории пульсаций, но нужно упомянуть книгу Шиллера (1923), назвать имена Моултона, Лудендорфа, Ботлингера и Гутника. Возникновение теории пульсаций означало большой шаг вперед. Будущее подтвердило, что она может быть успешно применена для объяснения природы звезд типа 5 Цефея и родственных им объектов.
Менее удачными были попытки объяснить природу других звезд. Новые звезды характеризуются колоссальным излучением. Но гипотеза, что звезда, двигаясь с большой скоростью сквозь облако межзвездного газа и пыли, может светиться как метеорит в атмосфере Земли, а также предположение, что вспышка новой является результатом столкновения с планетой, а дальнейшем не подтвердились. Эти попытки объяснения были преждевременны, поскольку в то время слишком мало было известно о процессах энерговыделения в звездах, и даже сегодня проблема эволюционного статуса новых и родственных им объектов окончательно не решена.
Четвертый этап развития исследований переменных звезд ознаменовался появлением диаграммы Герцшпрунга — Рессела (см. раздел 1.2), демонстрирующей зависимость типа звезды от различных физических параметров, таких, как температура, плотность, светимость. Вскоре догадались об эволюционном смысле этой диаграммы. Но только обратившись к механизму ядерных процессов как источнику энерговыделения звезд, удалось научно обосновать это предположение. Тот факт, что переменные звезды различных типов занимают разное положение на диаграмме Герцшпрунга — Рессела, объясняется эволюционным состоянием этих звезд. Новый вывод, имевший фундаментальное значение, состоял в том, что за редким исключением переменные не являются ненормальными звездами, а представляют собой нормальную ступень развития, которую должна пройти каждая звезда при соответствующих начальных условиях. Кроме того, различные типы переменных принадлежат различным областям 14
Галактики - ядру, диску, спиральным рукавам, гало; и обратно, их наличие или отсутствие может характеризовать каждую часть Галактики как имеющую отличный от других частей возраст. Этот метод подобен тому, которым в геологии по наличию определенных "характерных ископаемых" определяют возраст различных слоев Земли.
Открытие связи между переменностью звезд и процессом звездной эволюции (принадлежностью переменных звезд к имеющим различный возраст составляющим Галактики) придало исследованию переменных звезд особое значение. Целью этих исследований стало решение двух различных задач. Первое - это детальное исследование характерных или по каким-либо причинам достойных внимания объектов, определение их физических характеристик, чтобы, накапливая данные, иметь возможность их интерпретировать. Для многих типов объектов это до сих пор не совсем удалось. Второе — применение статистических методов для изучения строения Галактики в пространстве и его изменений во времени. Но значение этой работы простирается еще дальше, так как на зависимости "период - светимость" для пульсирующих переменных основывается точный метод определения расстояний до галактик Местной группы -Магеллановых Облаков, туманности Андромеды, известной спиральной галактики в Треугольнике (M 33) и других. Если выйти за границы Местной группы, где даже с помощью больших инструментов не различаются отдельные звезды, то и там калибровка расстояний в первую очередь определяется зависимостью "период - светимость", установленной для близких областей.
