Mamadmusa mamadazimov
-§. Yulduzlarning massalarini aniqlash
Download 320.92 Kb. Pdf ko'rish
|
6-§. Yulduzlarning massalarini aniqlash A# L и—......1..... 1,1 >MI,A ..-X.n < 1 1 1 ------ 1—1..0_ЛЛЛ— Ф ф? ifS / X $ И/ !& Yulduztaming massasi (Quyosh massasi biriigidu) 126-rasm. Yulduzlarning yorqinliklari va massalari orasidagi bog'lanish b u o 'r in d a M a , M y - m o s ra v ish d a aso siy va y o 'ld o s h y u ld u z la r m assalarini; M &, m9 - esa Quyosh va Y er m assalarini xarakterlaydi. M Q » m e , T9 = 1 yil, a m = la.b . deb y o ‘ldosh yulduzning aylanish d a v ri y illard a o rb ita n in g k a tta y arim o ‘qini a stro n o m ik b irlik la rd a ifodalasak ( 1) ifoda quyidagi k o'rinishni oladi: ( 10) ifoda bilan hisoblanganda yulduzlar kom ponentlarining massasi Q uyosh massasi birligida chiqadi. A g a r q o ‘shaloq sistem aga kiruvchi yulduzlarning m assa m arkaziga n isb a ta n holatini alohida va n atijad a ularning k a tta yarim o 'q larin in g b u rch ag iy o ‘lcham larini alo h id a an iq lash nin g im koni b o 'lsa , u ho ld a u la r m assalarining m u n o sa b a tla rin i u sh b u ifoda y o rd am id a a n iq lash m u m k in : ( 10 ) (ID 223 Bu o 'rin d a M l va M 2 lar mos ravishda asosiy va y o id o sh yulduzlarning m assalarin i; a t va a , la r esa u lar o rb ita sin in g k a tta yarim o ‘q larin i ifodalaydi. Garchi alohida olingan yulduzlar m assalarini aniqlash m um kin b o ‘lm asa-da, biroq spektr-yorqinlik diagram m asidan alohida o ‘rin olgan ayrim yulduzlar guruhi uchun ularning yorqinliklari va m assalari orasida b o g ia n ish borligi em pirik y o‘l bilan aniqlangan (126-rasm). X u su sa n , b o sh k e tm a -k e tlik e g rilig id an o ‘rin o lg an k o 'p c h ilik q o ‘shaloq yulduzlarning kom ponentlari uchun quyidagi b o g ia n is h o ‘rinli b o ‘ladi: Lh = M l 9 (12) U sh bu ifo d ad an k o 'rinish icha, bosh ketm a-ketlikning te p a qism ida eng m assiv y u ld uzlar joylash ib , pastga yo ‘n algan sayin yuld uzlarn in g m assasi kam ayib boradi. 7-§. Radius - yorqinlik-massa diagrammasi Y ulduzlarning spektral sinfi (tem peraturasi) va yorqinliklari orasidagi b o g‘lanishdan tashqari ularga tegishli asosiy fizik kattaliklar - yorqinlik, effektiv tem peratura va radius orasidagi bog‘lanish ham borligi (IX bob, 5-§) bizga m a ’lum . B ino b arin , yulduzlarning radiusi va s p e k tra l sinf! (te m p e r a tu r a s i) o r a s id a g i b o g i a n i s h m a v ju d . B u n d ay b o g ‘la n is h d iag ram m ad a aks etishi uch u n G ertssh p run g Ressel diag ram m asidag i yuduzlarning absolyut yulduz kattaligi M t o ‘rniga logarifmik shkalada, absolyut bolom etrik yulduz kattaligini M v spektral sinflar o ‘rxiiga unga m os ravishda logarifm ik shkaladagi effektiv tem peraturani q o ‘yamiz. Bunday diagram m ad a bir xil radiusga ega b o ig a n yulduzlar b ir t o ‘g‘ri chiziq bo'yicha joylashadi, chunki 5-§ dagi ifodadan ko'rinishicha, IgZ, va Ig7^ o ‘zaro chiziqli b o g ian g a n d ir. 127-rasmdagi diag ram m ad a bir xil radiusli yulduzlar jo y lash ad ig an to ‘g ‘ri chiziqlar aks ettirilgan Bordiyu yulduzlarning yorqinliklari va massalari orasidagi b o g ia n ish n i ifo d a lo v c h i f o r m u la (o ld in g i 6 -§, 12), b o s h q a s in fla rg a k iru v c h i yulduzlarning yorqinliklari uchun ham o ‘rinli deb qaralsa, u n d a spektr- y o rq in lik d ia g ra m m a sid a m assalari m a i u m yu ldu zlarni jo y la b , ular asosida yuqoridagi form ulaga tayangan holda bir xil massali yulduzlarning ham o 'rin larin i belgilash m um kin b o ia d i. 224 05 ВО В5 АО FO GO КО МО М5 l 9 f * * О 53 О м 3 - 2 •о "о JS « < •ю (12 ,к 3, 4 Ц Т S p e k t r a l s i n f B A f с к м A y r / . 'D rneb ...... Bclilgev:e \ • О 'tagigmular »•. Ч \ п Амагезщ .: %• Spika ‘o iz il gigantlar \ / АШсЫтт Rl'*nir ’.л ы { . \ Vega . •. Kapelhi Ark t иг M itsa r+ ka sto r • o , / , I Sirius A 4 rolluks ^ A h air * ProH ionA............... Senlavr A irmx а ЯЧ, У. oQ uyodi B o s h / •. . ••• „ ketma-kctlik m itlilar • Sirius В \ \ . . "\ P m ts h n B . \ .. V ) K iln in g U У л • 127-rasm. Radius - yorqinlik-massa diagrammasi (a) va massasi hamda* radiuslari ularga mos yulduzlar (b) S h u n d a y qilib, ra sm d a ifo d a la n g a n d ia g ra m m a sp e k tr-y o rq in lik d iag ra m m a sid a n y an a ham t o ‘laligi b ilan fa rq qilib , yuld u zlar fizik holatining diagram m asi sifatida qaralishi m um kin. X u su san , b u nd ay d iag ra m m a y u ld u zla rn in g evolyutsiyasi h a q id a ham d a evolyutsiya tufayli uning asosiy fizik param etrlarining o ‘zgarish tendensiyasi haqida ham qim m atli m a ’lum otlarni bera oladi. 8-§. Yulduzlarning ichki sharoiti va tuzilishi B iror yulduzning radiusi va m assasi berilgan b o ‘lsa, uning ichidagi fizik sharoitlar haqida m a’lum otlarni aniqlashning usullari m avjud b o ‘lib, u la rd a n Q uyoshning ichki tu zilishin i o ‘rg a n ish d a fo y d alan g an edik. Y ulduzning m a ’lum qatlam idagi tem p eraturasin i aniqlash m asalasida, Q uyosh m arkazi uchun topilgan ushbu form ulani qo 'llash mumkin: T = k - © R (1) 225 bu o'rinda, к - gravitatsion va gaz doimiyliklari bilan b ogiiq kattalik. Agar m uchun Quyosh massasi M 0, R radiusi uchun R 0 Quyosh radiusi olinsa, T© temperatura 15 mln. gradusga teng chiqadi. Binobarin, Quyoshga o‘xshash bosh ketma-ketlikda yotgan yulduzlarning markazidagi temperatura Г. = 1,5 • 10 7 m. ( 2 ) ifodadan topiladi. Y ulduzlarning radiusi va massasi ularning bolom etrik y o r q in lik la ri L bol b ila n L bo g 'lan g an id an bol R 39 va L b o l R Binobarin, b u n d an yulduzlar m arkazi uchun: r * = l,5-107^ m 52 k o ‘r in is h la r d a (3) (4) R adius - yorqinlik-m assa diagram m asidan ko'rinishicha, bosh ketm a- ketlik b o 'y la b y u q o rig a q a ra b y u ld u zlarn in g radiu slari o rtib b o rad i. Binobarin, bunday yulduzlarning tem peraturalari ham yorqinliklarining ortishi bilan sekin-asta ortib borishi kuzatiladi. Bosh ketm a-ketlikning quyi qismiga tegishli КО spektral sinfiga kiruvchi yulduzlarning m arkazida tem p e ra tu ra 10 m illion grad u sg a m os kelgani holda, y u q o ri qism iga kiruvchi BO yulduzlarning m arkazida 30 m illion gradusni tashkil qiladi. 128-rasm da yu ldu zlarn in g tem p eratu rag a b o g 'liq ravishd a pro to n - p ro to n siklli v a ug lero d -azo t siklli reak siy alard a ajralad ig an energiya m iqdorining o ‘zgarishi keltirilgan. 128-rasm. Yadroviy reaksiyalardan ajraladigan energiyaning temperaturaga bog‘liqligi 226 R asm da Q uyoshning egallagan o 'rn id a n k o ‘rinishicha, G va und an keyingi К, M sinflarga m ansub yulduzlarning m arkazida energiya ajralishi a so sa n p ro to n -p ro to n siklli term o y ad ro sintezi asosida, b o sh la n g 'ic h sinflarga (0,B,A,F) m ansub yulduzlarning m arkazida esa, uglerod-azotli sikl bilan ro ‘y beradigan sintez asosida energiya ajralar ekan. B undan k o'rinishicha, spektr-yorqinlik diagram m asining turli qism lariga to ‘g ‘ri kelgan yulduzlar ichki tuzilishi fizik param etrlari bilan farq qilishi oydin b o ia d i. Endi fizik param etrlari ichki tuzilishlari bilan o'xshash yulduzlam i alohida-alohida q a ra b chiqaylik. 1. Bosh ketma-ketlikning yuqori qismida joylashgan yulduzlarning fizik xarakteristikasi. Bunday yulduzlarning massasi Quyoshnikidan bir necha m arta katta bo'lganidan ularning markazidagi temperaturasi va bosimi ham Q uyoshnikidan ancha yuqori b o ‘ladi. Bunday yulduzlarning m arkazida energiya ajralishi uglerod-azotli sikl asosida b o ‘lganidan, yorqinliklari ham Quyoshnikidan bir necha m arta yuqori bo‘lib, ularning evolyutsiyasi ancha intensiv kechadi. Binobarin, ular ancha yosh yulduzlar hisoblanadi. U g lero d -azo t siklli term o y ad ro sintezida a jra la y o tg a n energiya E tem p e ra tu ra n in g eng yuqori d arajasig a ('«7’-°>)proporsionalligi tufayli n u rla n ish oqim i Stefan-B oltsm an q o n u n ig a k o ‘ra T 4 ga pro p o rsio n al b o ‘lganidan, yulduzning m arkazida term oyadro reaksiyasi tufayli paydo b o ia y o tg a n nurlanish energiyasini uning sirtiga olib chiqish q u d ratig a Konvektiv vadro Bosh ketma-ketlikning quyi qismi (m>lme) yitlduzluri Konvektiv Bosh ketma-ketlikning yuqori qismi (m > lm j yuldi, Quyosh 129-rasm. Bosh ketma-ketlikning yuqori(m>m0) va quyi qismlarida (m< m0) joylashgan yulduzlarning ichki tuzilishi (m0 Quyosh massasi) 227 b o s h q a c h a a y tg a n d a , k o lla p s h o d isasi r o ‘y b e ra d i. Y ulduz m assasi tax m im n a n 2-3 Q u y o sh m assasicha b o ig a n d a , u k o llapsd an q o c h ib q utulolm aydi. A gar yulduz siqilish tufayli neytron yulduzga aylanm aganda edi, kollaps hodisasi massasi m >1,2 M 0 b o ‘lgan yulduzlardan boshlab sodir b o ig a n b o i u r edi. Biroq bunday yulduzning neytron yulduzga aylanishi tufayli vujudga kelgan «neytron gaz» bosimi gravitatsiya kuchlariga bas kela olganligi tufayli u siqilishdan to ‘xtaydi, bosh qach a aytganda, k ollaps ja ra y o n i r o ‘y berm ay di. Y a n a shuni aytish jo izk i, yulduzning q o ld iq m assasining siqilishi tufayli neytron yulduz o ‘z-o‘zidan vujudga kelm ay, u yadroviy portlashni (o‘ta yangi yulduz ko'rinishida) «boshidan kechirishi» lo zim b o ‘ladi. B u n d a y p o rtla s h tu fa y li m o d d a n e y tro n la r h o la tig a o'tkazilib, barcha m avjud yadroviy energiya undan ajralib chiqadi. B ordi-yu yulduzning m assasi 2-3 Quyosh m assasidan k a tta b o i s a , u h o ld a «neytron gaz»ning bosim i h am g ravitatsiya kuchlariga bas kela olm ay , yulduz uzluksiz siqilishda dav o m etad i. S iqilayotgan b u n d a y 2 GM yulduzning radiusi —— г— dan (bu yerda с - y o ru g iik tezligi) kichiklash- g a n d a p a ra b o lik tezlik y o r u g iik tezligidan k a tta b o ia d i. B osh qach a a y tg a n d a , endi hech narsa, h a tto nurlanish kvanti ham yulduzni ta rk e ta o lm a y d i, b in o b a rin , y u ld uz endi k o ‘rin m ay d i. N a z a riy jih a td a n qaralg an d a, b o iis h i m um kin b o ig a n bunday faraziy yulduz «ko‘rinishi» - qora o'ra deb atalad i (130-rasm ga qarang). 9-§. Fizik qo‘shaloq yulduzlar O sm o n d a b a ’z a n b ir-b irig a y aqin jo y lash g an ikkita va b ir q a n c h a yulduzlarni k o ‘rish m um kin. U larning ayrim lari aslida bir-biridan ju d a uzoq da b o iib , osm on sferasida bir-birlariga yaqin jo y d a proyeksiyalanadi. U lar optik qo ‘shaloq yulduzlar deyiladi. Bordiyu ikki yulduz fazoda o ‘zaro tortish kuchi t a ’sirida m assa m arkazi atrofida h arak atd a b o isa la r, bu nday o ‘zaro dinam ik b o g ia n g a n sistem aga fizik q o ‘shaloq yulduzlar deyiladi. 131 -rasm da bir g u ruh taniqli q o 'sh alo q larn in g rasm lari keltirilgan. U ch ta yoki u n d an o rtiq o ‘z a ro dinam ik b o g ia n g a n fizik q o ‘shaloq yulduzlar sistemasiga karrali yulduzlar deyiladi. Fizik q o 'sh aloqlar ularni qayd qilish usullariga k o ‘ra, uch turga b o iin ib , ular vizual qo'shaloqlar, tutiluvchi q o ‘sh alo qlar va spektral q o ‘shaloq yulduzlar deyiladi. 230 Andromeda- Ho’kizboqar- Ho'kizboqar- Yugurivchi ning у si ning с si ning £ si toztlaming a si Santtonning Kassiopeya- Oqqushning Delfinning i si ning i|s i p si у si Javzoning Gcrkulesning Gcrkulesning Perseynin* к si a si Ssi n si 131-rasm. Bir guruh taniqli qo'shaloq yulduzlar 1. Vizual qo'shaloq yulduzlar. A gar q o ‘shaloq yulduzlarning tashkil e tu v c h ila ri, b ir-b irla rid a n b ev osita a jr a tib k o ‘rish m u m k in b o ‘lgan m asofada joylashgan b o ‘lsa, ular vizual q o 'sh a lo q la r deyiladi. V iz u a l q o 's h a lo q l a r n i u la r g a j u d a o ‘x s h a sh b o ‘lg a n o p tik q o ‘sh a lo q la rd a n farq lash uch u n u zo q y illar tinim siz k u zatish lozim . K o ‘p c h ilik k u z a tila d ig a n q o ‘s h a lo q la rn in g h a q iq iy q o 's h a lo q lig i, u la rn in g xususiy h a ra k a tla rin i b ir n e c h a o ‘n y illar o ra la tib o lin g a n fo to rasm larin i o 'rg an ish o rq ali a n iq la n a d i. H aqiqiy q o 'sh a lo q la rn in g xususiy harak atlari deyarli bir xil k o 'rin ish d a bo'ladi. Q o ‘shaloq yulduz kom ponentlari (m assalariga k o ‘ra asosiy va y o ‘ldosh y u ld u z la r d e y ila d i) f a z o d a o s m o n m e x a n ik a s i, x u s u s a n K e p le r q o n u n la rig a b o 'y su n g a n h o ld a, u la rn in g um um iy m assalari m ark a zi atrofida teng davrlar bilan elliptik o rb italar bo ‘ у lab harakatlanib, o ‘xshash ellipslar (bir xil ekstsentrisitetli) chizadi. A gar bosh yulduzni (asosiysini) q o ‘zg‘almas deb qarab, yo ‘Idosh yulduzning bosh yulduz atrofidagi nisbiy orbitasi aniqlansa, m azkur o rbitaning ekstsentrisiteti uning m assa m arkazi atrofidagi haqiqiy orbitasining ekstsentrisiteti bilan bir xil b o ia d i. Qizig‘i shundaki, yo‘ldosh yulduzning bosh yulduz atrofidagi nisbiy h a ra k a t trayektoriyasi ham aynan shunday ekstsentrisitetli ellipsdan iborat b o ‘ladi. Hosil b o 'lg an bunday ellipsning k a tta yarim o ‘qi, tashkil etuvchi 231 ш* 132-rasm. Katta Ayiqning vizual qo‘shaloq 4 yulduzining ko'rinma orbitasi y u ld u z la r h a q iq iy e llip tik o r b ita la r in in g k a tt a y a rim o ‘q la r in in g yig'indisidan ibo rat b o 'lad i. V izual q o 's h a lo q y u ld u z la rg a K a tta A yiq yulduz tu rk u m in in g yulduzini misol qilib, keltirish m um kin. Bu qo'shaloqning kom ponentlari orasidagi m asofa 12' b o iib , u lam i oddiy k o ‘z bilan alohida-alohida ko ‘rsa b o ‘ladi (132-rasm). 133-rasm da o ‘tg a n asrn in g k o 'rs a tilg a n y illarid a uzoq k u z a tilib , orbitalari aniqlangan tan iqli Sirius va uning yo'ldoshining a n iq lan g an o rbitalari keltirilgan. A g ar q o ‘shaloq y u ld uzlarn in g um um iy m assa m arkaziga n isb a ta n haqiqiy orbitalari k a tta yarim o ‘qlarining nisbati m a’lum b o ‘lsa, shu asosda ularning massalari nisbatini aniqlash mumkin. Shuningdek, yo‘ldosh yulduz orbitasining k atta yarim o ‘qi asosida Keplem ing um umlashgan uchinchi qonunidan foydalanib, yulduz massalari yig‘indisini ham topish m um kin. B in o b a rin , b u ik k i te n g la m a d a n f o y d a la n ib , q o ‘s h a lo q y u ld u z kom ponentlarining m assalarini alohida-alohida topish m um kin b o ‘ladi. Shu sababdan q o ‘shaloq yulduzlarni o ‘rganish yulduzlar evolyutsiyasiga d o ir bilim lar uchun m uhim aham iyat kasb etadi. Chunki oxir-oqibatda yulduzlar taqdirini ularning massalari belgilaydi. H o zirg a q a d a r tu rli m e to d la r y o rd am id a to p ilg an zich q o 's h a lo q yulduzlarning soni bir necha o ‘n m ingtani tashkil qiladi. U la rd a n o ‘n foizga yaqin in ing nisbiy h a ra k a t (bo sh yulduzga nisb atan ) o rb ita la ri aniqlan g an . 232 133-rasm. a - Sirius (qalin chiziq) va uning yoMdoshining harakat trayektoriyasi; b har ikkala yulduzning umumiy massa atrofidagi harakat yo'li; d - yo'ldosh yulduzning asosiy yulduz atrofidagi ko'rinma harakati Q o‘shaloq yulduzlarning orbita elem entlari. 134-rasm da q o ‘shaloq yulduz orbitasining fazoda joylashishi tasvirlangan. Bu yerda ni bosh yulduz deb, S2 ni esa yo‘ldosh yulduz deb qaralsa, u holda y o ‘ldosh yulduz nisbiy orbitasining bosh yulduzga eng yaqin nuqtasi П - periastr, qaram a- qarshi nuqtasi A - apoastr deyiladi. N isbiy o rb ita n in g h olati va y o 'ld o s h y ulduzning u n d ag i v aziyati m azk ur orbitaning quyidagi elem entlari bilan xarakterlanadi: IT -yo'ldosh yulduzning bosh yulduz atrofida aylanish davri, t - yo‘ldosh yulduzning p eriastrdan o ‘tish m om enti, e - uning orbitasining ekstsentrisiteti, a - orbitasining k a tta yarim o ‘qi, i - o rb ita tekisligi bilan osm on sferasiga sh u n u q tad a o ‘tkazilgan urinm a tekislik (m anzara tekisligi) orasidagi burchakdir. Bulardan tashqari orbita holatini belgilovchi yana ikki element b o ‘lib, u lar - orbita tugunining pozitsion burchagi (p) va periastrning uzunlamasi (со) deyiladi. Pozitsion burch ak - P o lam q u tb i va tugun y o ‘nalishlari orasidagi b urchak b o iib (u 180° dan kichik qilib olinadi), periastrning uzunlamasi - to esa, tugundan to periastrgacha b o ‘lgan yoyni xarakterlaydi. T ugu nlar deb, orbitaning m anzara tekisligi bilan kesishgan nuqtalariga aytiladi. Vizual qo'shaloq yulduzning k o ‘rinm a orbitasi, haqiqiy orbitaning m anzara tekisligiga proyeksiyasidan ib o rat b o ‘lib, kuzatilgan nisbiy orbita y o rd am id a un in g haqiqiy o rb ita sin in g b a rc h a elem entlarini a n iq lash 233 Qo'shaloq yuldu/ning orbha tckisligi 134-rasm. Qo'shaloq yulduzning orbita elementlari m u m k in . B osh yu ld u z y o ‘ld osh , yulduz nisbiy orb itasin in g fo k u sid a yotm asdan, un dan qan cha chetda joylashganligiga k o ‘ra /-ning qiym ati topiladi va shu asosda geom etrik usuldan foydalanib, со va e la m i h am h iso b la s h m u m k in b o ‘lad i. R , T va p la m in g q iy m a tla ri b e v o sita kuzatishdan topiladi. O rbitaning k a tta yarim o ‘qi a esa k o iin m a ellips k a tta yarim o ‘qi a’ yordam ida a = a '-s e c / form ula bilan hisoblanadi. 2. Tutiluvchi qo'shaloq yulduzlar. Bunda q o ‘shaloq sistemani tashkil etuvchi ikk ita yulduz um um iy m assa m arkazi atro fida ay lan ayo tgan da Y erdagi kuzatuvchi uchun bir-birlarini davriy ravishda to ‘sib o ‘tadilar. L e k in u la r o r a la r i j u d a y a q in b o ‘lg a n id a n b u n d a y y u ld u z la rn in g k o m p o n e n tla r in i te le s k o p d a a y rim -a y rim h o ld a k o ‘rib b o ‘lm a y d i. K u z a tu v c h i h a r ik k a la k o m p o n e n t ra v s h a n lik la rin in g y ig 'in d is in i k u z a ta d i. R a v sh a n lik la ri d avriy ravish da o ‘zgarib turuvchi tu tilu v c h i q o ‘shaloq yulduzlarga Perseyning p si va Liraning p si yorqin misol b o ia d i. B u n d a y q o ‘s h a lo q la r k o ‘r in m a ra v s h a n lig in in g v a q t b o ‘y ic h a o ‘zgarishini ifodalovchi chiziqqa ravshanlik egriligi deyiladi. Egrilikning eng k a tta rav sh an lik k a ega b o ig a n m om enti o ‘zgarishning m ak sim u m va eng kichik rav sh a n lik k a ega b o ig a n m om enti esa uning m in im u m davri deyiladi. K etm a-k et kelgan ikkita bir xil faza holatlari orasidag i v a q t - o ‘z g a ru v c h a n lik d a v ri d e y ila d i. Y u ld u z n in g m a k s im u m va m inim u m rav sh a n lik lari farqi uning am plitudasi deyiladi. 135-rasm da b a ’zi tutiluvchi q o ‘shalo q yulduzlar ravshanlik egriliklari va sh u asosda 234 |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling