Физика Студент: Благовест Васков Петров



страница1/3
Дата02.09.2017
Размер425.28 Kb.
  1   2   3


Софийски Университет „Св. Климент Охридски”

Физически факултет

Катедра Астрономия



Бакалавърска теза

Физика

Студент: Благовест Васков Петров

факултетен номер: 60 039



Научен ръководител: доц. д-р Петко Недялков

Ръководител на катедра: доц. к.ф.н. В. Голев
София 2009


Сини бегълци в сферични звездни купове от Млечния път

Съдържание

Увод........................................................................................................................................... 5

Раздел 1. Исторически бележки ......................................................................................... 6

Раздел 2. Кълбовидни и разсеяни звездни купове – звездни групировки, съдържащи сини бегълци .................................................................................................... 9

Раздел 3. Физически характеристики ............................................................................ 12

Раздел 4. Механизми за образуване на сини бегълци.................................................. 17

4.1. Динамични сини бегълци ..................................................................................... 17

4.2. Първични сини бегълци ....................................................................................... 20

4.3. Пълна популация на сините бегълци ................................................................ 21

4.4. Необходимост от трети механизъм .................................................................... 24

Раздел 5. Сините бегълци след главната последователност ..................................... 25

5.1 Сравнение с нормалните звезди ........................................................................ 26

5.2 Еволюция върху хоризонталния клон .............................................................. 31

5.3 Кандидати за еволюирали сини бегълци .......................................................... 34
Заключение .................................................................................................................... 41
Литература ..................................................................................................................... 43
Приложение 1 ................................................................................................................. 45

Приложение 2 ................................................................................................................. 49


В текста, който следва, са използвани следните съкращения

ГПглавна последователност
ДХР – диаграма на Хершпрунг-Ръсел
КГП – крайна главна последователност
НГП – нулева (начална) главна последователност
РЗК – разсеян звезден куп
СЗК – сферичен звезден куп
AGB – асимптотичен клон на гигантите
BSS – син беглец
E-BSSеволюирал син беглец
HBхоризонтален клон
HST/WFPC2Hubble Space Telescope/Wide-Field Planetary Camera 2

Увод

Кълбовидните купове са населени с екзотични обекти, които не могат да бъдат обяснени от стандартната теория на звездната еволюция. Много от тези обекти са резултат от динамични взаимодействия, променящи оригиналната структура на звездите.

Между тези екзотични обекти се намират и главните герои на тази дипломна работа – сините бегълци. Това са интересни и странни обекти съществуването, на които не може да бъде обяснено от теорията на звездната еволюция. Името на тези звезди е резултат от техните наблюдателни свойства в диаграмите “цвят – светимост” на звездните купове, тъй като те се намират в синята и по-ярка част над “turn off” точката, изглежда, че те сякаш бягат от стандартния еволюционен трек на звездите и оттук „сини бегълци”. Типичните представители на този клас обекти изглеждат амалистично млади, сравнени с други звезди от тяхната популация, освен това са необикновено горещи и ярки звезди, намиращи се главно в ядрата на кълбовидните купове и стоящи в район от диаграмата „цвят – светимост”, в който повечето звезди с подобна маса и възраст вече са еволюирали. Tези звезди са останали на главната последователност за време, надвишаващо предсказаното от звездната еволюция.

Първоначално те бяха индентифицирани като необичаен подклас звезди в кълбовидният куп М3 (Sandage 1953). Сега се знае, че сини бегълци присъстват във всички кълбовидни купове ( Piotto et al. 2003). Водещите обяснения за образуването на сините бегълци са в две направления:



Популациите от сини бегълци могат да се използват, за да се определи по-точно динамичната еволюция на кълбовидните купове. Тъй като те са главно продукт на сблъсъци в ядрата на кълбовидните купове от тях може да се определи честотата на сблъсъци в миналото.A от нея в някакви граници плътността, фунцията на масата или други свойства на разглеждания куп.

Раздел 1

Исторически бележки

Всяко научно откритие е съпроводено с много безсънни нощи и необичайни на пръв поглед проявления – особено в астрономията. Изключение не прави откриването на сините бегълци. Всичко започва в самото начало на ХХ век когато E.E. Barnard (1900) поставяйки си за цел да определи позициите на отделни звезди във кълбовидните купове: М3, М5, М13 и М15, открива нещо необичайно и много объркващо. Първоначално забелязъл, че в М13 някои звезди изглеждали по-ярки на фотография, отколкото при директни наблюдения. За да обясни тази особеност той предположил, че тези звезди светели с повече синя светлина от останaлите в купа. Обаче, тази особеност съществувала не само в М13. След това Barnard открил подобни случаи и в М5 като бил убеден, че съществуват и в другите купове. Девет години по-късно Barnard имал възможността да сравни плаки на М13, направени с 13-инчовия Постдамски рефрактор и с най-големия рефрактор в света – 40-инчовия Йеркски рефрактор. Плаката от 40-инчовия телескоп била направена с жълт светлофилтър. На снимките направени през такъв филтър звездите изглеждали така, както и в телескопа. Разглеждайки ги с помощта на блинк-компаратор, Barnard веднага забелязъл още от „сините ” звезди, които по-рано открил. Освен тях той вижда двойно повече жълти звезди, които са слаби на плаката от 13-инчовия телескоп, но са относително ярки на тази, направена с 40-инчовият телескоп. Най-ярката от тези сини звезди, под №148 в каталога на Scheiner за звездите в М13, през 1931 г. се нарежда на 29-то място в каталога за миркометрични измервания на координатите на звезди от куповете М3, М5, М13, М15, М92 и др., направени от Barnard. От тогава до днес тя е известна като Barnard 29. Така Barnard пръв показва не само, че М13 съдържа звезди от различни спектрални класове, но и горещи, ярки сини звезди.

Allan Sandage (1953) публикува първите задълбочени диаграми „спектър –светимост” на кълбовидните купове М3 и М92. Той открива малка последователност от звезди подобни на звезди от население I върху главната последователност. Тези звезди се намират между хоризонталния клон (HB) и т.н. „turn off” точка на М3 (виж фиг. 1).


Фиг.1 Диаграмата „цвят–светимост“ за кълбовидния куп М3. Всички променливи звезди са изключени от фотометрията. По ординатата и абсцисата са съответно фотографската звездна величина и цветовия индекс.
Мястото на тези звезди в диаграмата „цвят – светимост“, според стандартната теория на звездната еволюция, автоматично ги прави много по-млади от другите звезди в купа, т.е. те трябва да са се образували „неотдавна”. Но, според Allan Sandage, в старите звездни системи, каквито са и кълбовидните купове, не възникват нови звезди. Това означава, че Главната последователност (ГП) би трябвало да е лишена от звезди, по-ярки от определена светимост. Ярките звезди от самото начало на ГП трябва да са се преместили в областта на гигантите”. От тук следва, че, или теорията за звездната еволюция не давала добри резултати, или в кълбовидните купове би трябвало да се образуват млади звезди. А тогава вече било известно, че кълбовидните купове са на над 10 млрд. години. Очевидна е необходимостта от теория, обясняваща тяхното съществуване и обясняваща противоречието между теорията на звездната еволюция и „сините” звезди. Един лесен изход е твърдението, че „сините” звезди не принадлежат на полето от звезди в съответния куп, а са просто звезди от Млечния път, проектиращи се случайно върху купа. Това всъщност предлага Sandage в своите пионерски фотометрични измервания на М3 и М 92 през 1953 г. за обяснение на това явление. Chafee & Ables (1983) заинтересовани от въпросa за сините звезди, решават да проверят последната хипотеза. Chafee & Ables (1983) измерват лъчевите скорости на 5 сини звезди в М3 и получават стойност –149± 19 km/s. Сравнявайки полученият резултат с този на Gunn & Griffin (1979), които определят радиална скорост на ярки гиганти в М3 около –147 km/s, Chafee & Ables доказват, че тези звезди са настоящи членове на купа. От тогава до днес са открити още много такива звезди. Предложени са много механизми за образуването им , но няма и до днес единна теория, която да обяснява тяхното съществуване.



Каталог: ~bvp -> downloads


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3


База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2019
отнасят до администрацията

    Начална страница