 |
Астронет: Ю. А. Насимович Звёзды http://variable-stars.ru/db/msg/1222187/sect13.html |
| << Околозвёздное вещество | | Оглавление | | Звёзды различных классов >> |
КЛАССИФИКАЦИИ ЗВЁЗД
Классификации в любой области науки могут быть как искусственными (по каким-то отдельным признакам, которые легко определяются), так и естественными, т.е. отражающими суть объекта, его комплексную характеристику, происхождение и т.п., хотя принадлежность к тому или иному классу в этом случае не всегда легко определяется. Объекты могут объединяться как в реально существующие группы (по качественным признакам), так и в условные группы, отличающиеся только количественно. Современная звёздная астрономия демонстрирует нам все эти случаи.
Наверное, наиболее естественной классификацией звёзд была бы классификация по виду и месту термоядерной реакции, энергия которой уравновешивает гравитационное сжатие. Так как различные виды и места термоядерной реакции соответствуют различным этапам звёздной эволюции (см. ниже), классификация была бы эволюционной. В качестве основных категорий рассматривались бы:
- звёзды с термоядерной реакцией превращения водорода в гелий в ядре звезды;
- ядром;
- звёзды с начавшейся термоядерной реакцией превращения гелия в углерод и другие элементы в ядре звезды;
- звёзды с начавшейся термоядерной реакцией превращения гелия в углерод и другие элементы в слое над ядром;
- звёзды с начавшейся термоядерной реакцией превращения углерода в другие элементы в ядре звезды.
Тем не менее, наблюдая звезду, мы видим не термоядерную реакцию в её недрах, а такие чисто "внешние черты", как цвет, светимость и т.п. Эти "внешние черты" и кладутся в основу классификации, а о термоядерной сути мы судим на основании перечисленных характеристик с учётом имеющихся теоретических знаний. Классификация получается искусственной, т.е. простой и удобной, хотя не всегда отражающей суть явления.
В основе классификации звёзд лежит или, по крайней мере, до недавнего времени лежала диаграмма "температура-светимость" (диаграмма Герцшпрунга-Ресселла), впервые построенная в 1913 г. Г.Н.Ресселлом (Расселом). Дело в том, что, если изобразить каждую изученную звезду в виде точки на диаграмме, откладывая по горизонтальной оси её температуру, а по вертикальной - светимость, получается упорядоченная "картинка" с несколькими рядами, пятнами и т.п. сгущениями точек, которые называются последовательностями. Значит, звёзды взаимосвязаны по этим параметрам и образуют естественные группировки, каждая из которых отлична от других. Различаются Главная последовательность, совокупность последовательностей гигантских звёзд, горизонтальная последовательность, последовательность белых карликов и некоторые другие. Главная последовательность отличается от других последовательностей качественно и по сути (в ядрах этих и только этих звёзд происходит превращение водорода в гелий). Качественно и по сути выделяются горизонтальная последовательность и последовательность белых карликов. А вот семь последовательностей гигантов, хотя противопоставляются всем остальным по сути (только здесь активны слоевые источники энергии), но между собой эти семь последовательностей различаются, в основном, по одному количественному признаку - по исходной массе звезды. Это означает, что гиганты в принципе можно было бы "разбить" на любое число групп. Однако, конец жизни у гигантов из разных последовательностей разный: чем массивнее звезда, тем длиннее оказывается цепочка термоядерных реакций, которые в такой звезде происходят (см. ниже главу об эволюции звёзд).
В пределах одной и той же последовательности имеются плавные переходы параметров звёзд, и потому дальнейшая их классификация основывается на введении условных градаций. Звёзды классифицируются, прежде всего, по спектру, который жёстко связан с их массой, возрастом, диаметром, светимостью, температурой и другими показателями.
Главные характеристики звезды - это принадлежность к той или иной последовательности на диаграмме "температура-светимость" (т.е. характер термоядерных реакций в её ядре) и масса. Количественная связь между массой и светимостью различна для звёзд разных последовательностей и одинакова в пределах одной и той же последовательности.
Следует, однако, напомнить читателю, что имеются и особые категории звёзд (например, звёзды Вольфа-Райе), которые не видны на диаграмме Герцшпрунга-Ресселла как единое целое: они оказываются на фоне других группировок и в значительной степени рассредоточены ("размазаны") по диаграмме. Эти звёзды отличаются от прочих не специфическим сочетанием температуры и светимости, а какими-то другими признаками. В общем, современная классификация звёзд не видна на диаграмме целиком, и в основу многих классификационных категорий кладётся совокупность признаков, отражающая их естественное единство. Тем не менее, диаграмма Ресселла не утратила значения, и в нашем научно-популярном очерке мы не будем от неё отказываться.
Пользуясь случаем, хочется выразить досаду по поводу отсутствия в отечественной литературе хороших современных научно-популярных книг, где бы достаточно полно была описана современная классификация звёзд. Книги либо безнадёжно устарели, либо предлагают лишь искусственную классификацию (без рассмотрения характера термоядерных реакций), либо игнорируют некоторые основные категории звёзд. Материал, который приводится ниже, "выужен" из разных источников, которые, как правило, посвящены смежным вопросам, а не самой классификации. Буду благодарен, если читатели укажут на ошибки, которые неизбежны в данной ситуации.
| << Околозвёздное вещество | | Оглавление | | Звёзды различных классов >> |