фізика 16.20

 06.04.2023

Уроки 46, 47, 48

Тема. Сонце, його фізичні характеристики, будова та джерела енергії. Зорі та їх класифікація. Види зір. Планетні системи інших зір. Еволюція зір. Чорні діри

Завдання:

1. Опрацювати теоретичний матеріал
2. Записати конспект в зошит
3. Переглянути відео (2 посилання і в кінці 2 відео)
4. Виконати тести, знизу (1 посилання)

https://naurok.com.ua/test/join?gamecode=6411540

https://youtu.be/YDY4FzalZzc - Сонце - наша зоря.

Зорі, також Зірки (грец. hoi Asteres) — велетенські розжарені, самосвітні небесні тіла, у надрах яких відбуваються (відбувались) термоядерні реакції. Сонце — одна із зірок, причому середня за своїми розмірами і світністю. За своїми характеристиками зорі різноманітні. Розрізняють зорі: велетні і карлики, одинокі, подвійні і кратні, затемнено-кратні, змінні зорі і нові.

Класифікація зір.

За світністю ( порівняно з Сонцем)

• В 100, 1000, 1000 000 разів сильніші за Сонце.
• Аналогічні.
• З малими і дуже малими світностями.

За розмірами

• Надгіганти (R в тисячу разів більше Сонячного R)
• Гіганти ( R в сотні разів більше Сонячного R)
• Сонячного типу
• Карлики( R в сотні разів менші Сонячного R)
• Нейтронні зорі ( R = 10-30 км )

За спектром (температурою)

• Гарячі зорі (О,В,А)
• Сонячні класи (F,G)
• Холодні зорі. (К,М)

За кольором

• Голубий
• Білий
• Жовтий
• Червоний

Діаграма Герцшпрунга—Рассела— графічно відображена залежність між світністю (чи абсолютною зоряною величиною) та спектральним класом (тобто, температурою поверхні) зорі. Діаграма використовується для класифікації зір та відповідає сучасній уяві про зоряну еволюцію.

Відстань до зір.

Вимірювання відстаней до зорі можна проводити, визначаючи річний паралакс π – кут, під яким із зорі було б видно радіус земної орбіти. Найближча до нас зоря Проксима Кентавра має річний паралакс π=0,762″ і знаходиться від нас на відстані 1,3 пк або 4,26 св.р.

Світності, радіуси й температура зір.

Дослідження багатьох тисяч об’єктів зоряного неба привели до висновку, що за своєю світністю зорі істотно відрізняються між собою. Одні з них мають світності у сотні, тисячі чи навіть мільйони разів більші від світності Сонця, а інші, навпаки, у сотні, тисячі й навіть сотні тисяч разів менші за неї. Найбільшу світність у Галактиці має зоря Н093129А з комплексу Т в сузір’ї Кіля – вона світиться як мільйон наших Сонць. З іншого боку, світність найближчої до Сонця зорі Проксими Кентавра становить лише 0,0000561/с. Тільки 18 000 таких Проксим, разом узятих, будуть світити як наше Сонце. Те ж саме можна сказати і про розміри зір. Є зорі-гіганти і надгіганти, радіуси яких у сотні й тисячі разів перевершують сонячні. І навпаки, є зорі-карлики, радіуси яких у десятки і сотні разів менші від К®. А радіуси нейтронних зір становлять лише 10-30 км.

Температура більшості зір знаходиться в межах від 2 500 К  до З0000 К , хоча відомі й такі зорі, для яких вона менша або більша вказаних меж.

Спектри і спектральна класифікація зір. Вже при першому знайомстві з зоряним небом привертає увагу відмінність зір за їхніми кольорами. Набагато сильніше ця відмінність проявляється при розгляданні спектрів. Як правило, зорі мають неперервний спектр, на який накладаються спектральні лінії, частіше за все поглинання, але в спектрах деяких зір видно і яскраві лінії випромінювання.

Моделі зір

Подвійні зорі.

Подвійна зоря — система з двох гравітаційно пов’язаних зір, які звертаються навколо спільного центру мас по екліптичних орбітах. Інколи трапляються системи із трьох і більше зірок; у тому загальному разі система називається кратною зіркою.

Види подвійних зірок та їх спостереження

Візуально-подвійні зорі

Подвійні зорі, які можна побачити окремо, називають видимими подвійними чи візуально-подвійними. Для цих зірок вдається визначити зміну з часом позиційного кута й оцінити період обертання. Такою зіркою є Сіріус, що складається з компонентів A і B, що легко розрізняються в звичайний телескоп.

Затемнювано-подвійні зорі

Спостерігаються завдяки коливаннями блиску, створеними періодичними затьмареннями однієї зірки іншою, це відбувається в тих рідкісних випадках, коли Земля перебуває в одній площині із орбітами зірок.

Спектрально-подвійні зорі

Спостерігаються завдяки періодичним зсувам спектральних ліній. Якщо подвійна зірка має достатньо значний власний рух, то можна спостерігати періодичні відхилення траєкторії руху головного компоненту на небесній сфері від прямої лінії.

Оптично подвійні зорі

Іноді буває, що дві фізично не пов’язані між собою зірки випадково проектуються на дуже близькі одна до одної точки небесної сфери. Такі зірки називаються оптично подвійними — на противагу «істинним», фізично подвійним. Класичним прикладом таких зірок є Міцар і Алькор у сузір’ї(Великої Медведиці).

Фізично змінні зорі.

Зоря яка належить до фізично змінних зір, змінює блиск який зумовлено процесами, що відбуваються у їхніх надрах. Поділяються на пульсуючі і спалахуючі, які, в свою чергу, поділяються на нові та наднові.

Еволюція зір

Стадія протозорі та головної послідовності. В міжзоряному середовищі є протяжні газово-пилові комплекси з масами в тисячі й десятки тисяч мас Сонця, розмірами 10 – 100 пк (30 – 300 св.р.) і температурою кілька десятків кельвінів. Такі комплекси гравітаційно нестійкі і з часом дробляться на окремі фрагменти. Саме з таких фрагментів внаслідок гравітаційного стискання утворюються протозорі. Протозорі є потужним джерелом інфрачервоного випромінювання. Протозоря досягає стану гравітаційної рівноваги і перетворюється на молоду зорю.

Подальша доля зорі залежить від її розмірів. Більш докладно у відео.

https://youtu.be/PJMg4ckdmqw  - зорі

https://youtu.be/5agHqCAZ42I  - чорні діри