Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
Типичное для класснч. цефеид и звёзд типа RR Лиры Поведение поверхностных характеристик прн устано-ївшихся нелинейных пульсациях показано на рнс. Вариации светимости или блеска определяются в осн. ^вменениями эфф. темп-ры, достигающими для этих йвЬд ок. 1500 К. Кривая лучевой (радиальной) скорости является приблизительно зеркальным отражением
Йамененис поверхностях характеристик модели «мзды в Цефея прн установившихся пульсациях (по ревулътатам нелиней-«мх расчётов). Амплитуда -аолебашй блеска состав-
Г1.2 звёздной величи-лучевой скорости — Ц км/с, радиуса — 13% ^относительная амплитуда). Поведение кривых и оценки амплитуд качественно согласуются с наблюдениями.
кривой блеска. Поэтому звезда оказывается наиб, яр-'иой не в момент каиб. сжатия, как можно было бы оши-шь из простейших соображений, а при прохождении равновесного состояния во время последующего расширения. Данный эффект, называемый фазовым запаздыванием, связан с быстрым перемещением зоны ионизации водорода по звёздному веществу в фазе макс. сжатия, благодаря чему эта зона примерно через четверть периода наиб, близко подходит к поверхности. Из теории лучистого переноса в звёздных атмосферах следует, что светимость звезды тем больше, чем меньше масса слоя, лежащего над областью ионизации водо-
Sifla. Из-за асимметрии кривых типичное фазовое паздывание составляет не четверть, a 0,1-0,2 периода. Теория радиальных колебаний, возбуждаемых ио-ниаац. механизмами, хорошо объясняет осн. особенности П. з. в полосе нестабильности: периоды и амплиту-ды пульсаций, характер изменений блеска и лучевой СКоростн и их взаимосвязь, положение и наклон самой ,долосы неустойчивости. Анализ нелинейного взаимодействия мод вследствие простого или параметрич. резонанса позволяет понять такие эффекты, как модуляция амплитуды колебаний, двухпериодич. пульса-дог нек-рых цефеид и др. Пульсации долгопериодич., ролуиравильных и неправильных переменных изучены значительно хуже из-за трудностей, связанных со сложным взаимодействием пульсаций и конвекции, с сильными нелинейными эффектами, приводящими к образованию ударных воли и пульсац. 'потере массы, с проб-демамн переноса иалучения в холодных протяжённых .^Тртосферах, с высокой степенью неадиабатичности ,пульсаций вследствие соизмеримых динамической и тепловой шкал времени для этих звёзд (CM. Эволюция &ёзд). Нелинейные эффекты могут приводить также к трансформации правильных колебаний в хаотические, ,напр, через последоват. удвоение периода.
Нерадиальиые пульсации звёзд. Переменность белых карликов, др. горячих вырожденных звёзд, иек-рых переменных типа ф Цефея, звёзд спектрального класса В с перем, профилями спектральных линий, нек-рых магн. звёзд с аномалиями хим. состава вызвана, вероятно, их нерадиальиыми колебаниями. Наряду с нетривиальной геом. формой нерадиальные колебания звезды отличаются от радиальных ещё рядом особенностей. Нерадиальный аналог радиальных пульсаций — акустические, или /7-моды, обусловленные эффектами сжимаемости вещества. Для этих мод систематика периодов (в частности, увеличение собств. частоты с возрастанием порядка обертона) и распределение амплитуды вдоль радиуса (характер негомологичности колебаний, расположение узлов) подобны радиальным пульсациям. Др. ветвь частотного сцектра иерадиальных колебаний — гравитационные, или g-моды, аналогичные внутр. гравитац. волнам в океане и земной атмосфере и обусловленные эффектами плавучести. Их периоды больше периодов радиальных и иераднальиых акустич. мод и растут с увеличением поридка моды. Относит, амплитуды колебаний в недрах, как правило, больше, чем во внеш. слоях; в недрах же локализованы узлы и пучности обертонов. Типичные периоды наблюдаемых осцилляций белых карликов составляют 100—1000 с, их можно объяснить только гравитац. колебаниями, т. к. периоды радиальных пульсаций этих звёзд не превышают неск. секунд. На нерадиальный характер пульсаций др. звёзд указывают, в частности, выявленные нз наблюдений н предсказываемые теорией закономерности частотного спектра мультнпериодич. пульсаций, иапр. эквидистантность частот высоких акустнч. обертонов.
Наряду с классич. ионизац. механизмами возбуждения П. з. определ. роль может играть возбуждение посредством термоядерных реакций, сильно чувствительных к темп-ре; предложен также ряд механизмов, обусловленных конвекцией и маги, полем.
Солнце также является своеобразной пульсирующей звездой, испытывающей разл. виды радиальных и иерадиальных колебаний с периодами от иеск. минут до неск. часов. Общее чпсло уверенно идентифицированных собств. колебаний составляет более тысячи. В силу того, что частоты разл. мод по-разиому чувствительны к распределению вещества вдоль радиуса, наблюдаемая совокупность колебаний позволяет проводить «сейсмическое зондирование» солнечных недр (CM. Солнечная сейсмология).
Лит.: Жевакин С. А., Теория звездных пульсаций, s кн.: Пульсирующие звезды, М., 1979; Nonradial oscillations of stars, Tokyo, 1979; Кокс Д ж., Теория звеаднык пульсаций, пер. с англ., М., 1983; Северный А. Б., Некоторые проблем мы физики Солнца, М., 1988.
