Основные характеристики звёзд. Светимость

Цель урока:

знать:

единицы измерения расстояний в астрономии; способы определения расстояний до звезд; примеры основных физических характеристик звезд в сравнении с характеристиками Солнца;

уметь:

вычислять расстояние до звезд по известному годичному параллаксу;

Основные понятия: видимая звездная величина, годичный параллакс, световой год, абсолютная звездная величина, светимость,

За интервал в одну видимую звёздную величину (обозначается 1m) принято отношение освещённостей (Е) в 2,512 раза. В виде формулы эти соотношения выразил Н. Погсон:

Чтобы сравнивать звёзды между собой и с Солнцем, необходимо найти методы определения расстояний до них. Основным методом является метод параллактического смещения звёзд. Так как радиус Земли слишком мал по сравнению с расстоянием до звёзд, необходимо выбрать больший базис для измерения параллактического смещения звёзд. Ещё Н. Коперник понимал, что, согласно его гелиоцентрической системе, близкие звёзды на фоне далёких звёзд должны описывать эллипсы в результате годового движения Земли вокруг Солнца. Кажущееся перемещение более близкой звезды на фоне очень далёких звёзд происходит по эллипсу с периодом в один год и отражает движение наблюдателя вместе с Землёй вокруг Солнца. Положение Земли на орбите и видимые с Земли положения звезды на небе на данном рисунке обозначены одинаковыми цифрами. Маленький эллипс, описываемый звездой, называется параллактическим эллипсом. В угловой мере большая полуось этого эллипса равна величине угла, под которым со звезды видна большая полуось земной орбиты, перпендикулярная направлению на звезду. Этот угол называется годичным параллаксом (π).

Световой год — расстояние, которое электромагнитное излучение (в вакууме) проходит за один год.

Видимый блеск звёзд не характеризует их реального излучения. Он определяется двумя факторами: истинным излучением звезды и расстоянием до неё. Для сравнения истинного блеска звёзд необходимо вычислять их звёздную величину на определённом одинаковом расстоянии. За такое одинаковое (или стандартное) расстояние принято 10 пк. Видимая звёздная величина, которую имела бы звезда, если бы находилась от нас на расстоянии 10 пк, называется абсолютной звёздной величиной.

Светимостью называется полная энергия, излучаемая звездой за 1 с. Светимость звезды можно выразить в ваттах, но чаще её выражают в светимостях Солнца.

Проверь себя: