Бега Анализ данных наблюдений Мережин, Виктор Павлович

Введение к работе

Актуальность работы. Распределение энергии в спектре звезды-ван-нейшая характеристика- звездного излучения. По известному распределению определяются такие, фундаментальные характеристики звезды как эффективная тешература, радиус и масса. Шкалы различных- фундаментальных астрофизических величин в значительной степени опираются на фотометрические и спектрофотометрические измерения. В то ке время спектроэнергетическая кривая позволяет судить о физическом состоянии внешних слоев звезды и используется для решения различных астрофизических задач. Спектроэнергетические кривыэ также находят свое применение в'прикладных исследованиях. Получение надешых распределений энергии в спектрах звезд - одна из сажи гдавних задач наблюдательной астрофизики.

В этих исследованиях осоОая роль отводится Бэге. Практически но всех известки спектрофотометрических каталогах в качестве первичного стандарта используется абсолютное распределение энергии в сшктра Пэги. То есть,ока является астрофизическим эталоном для построения абсолютных распределений энергии в спектрах звезд. От точности определения спектроэнергетическон кривой первичного стандарта зависит надежность нахождения спектроэнергетических кривкх исследуемых звезд.

Первичный спектрофотометрический стандарт должен строго соответствовать, определенна требованиям. Основные требования,предъявляемый к стандартам,-это стабильность излучения ао времени,так как,если переменность звезд-стандартов ие известка или не учитывается при-обработке результатов наблюдений,то она неизбежно приводит к увеличения погроЕшети каталогов и конкретних измерений. Кроне того, спектр звезды-стандарта должен быть сугубо звездіпл:.

- 4 -Однако анализ многочисленных данных наблюдений; охватывающих значительный интервал времени,полученных исследователями в разные годы и. различными астрофизическими методами,дают основания утверждать,что не все эти требования у Беги выполняются. Особое

^ положение Беги требует, детального рассмотрения этого вопроса,что и является целью настоящих"исследований. Необходимость проведения

- этих -исследований подкрепляется следующим обстоятельством. Использование более совершенных-приемников излучения, имеющих весьма высокое спектральное разрешение приводит к увеличению точности изме-

. рения спектроанергетичёских_кривых исследуемых зеєзд. Однако' для прикладных задач достигаемая точность оказывается яено недоста-. точной. В рамках существующих технических возможностей имеет смысл строже подойти к проблеме Еыбора первичного епектрофогометричес-кого.стандарта,от которого зависят результаты измерения звезд в будущих исследованиях. Именно этим обстоятельством определяется а-ктуа'льностд диссертационной работы.

Исходный материал для исследования. Для достижения намеченной цели-были привлечены данные астрометрических,фотометрических,

спектрофотометрических и спектральных измерений. Кроме того,были собраны многочисленные эпизодические,нередко противоречащие друг другу,наблюдательные данные,полученные различными астрофизическими методами. С Следует отметить,что за исключением фотометричест ких и спектрофотометрических измерений систематических наблюдений (службы) -первичного стандарта не имеется). Была привлечена вся'имеющаяся в литературе информация,относящаяся к-Beге. Собранная информация включает не*только данные,относящиеся к видимой области спектра звезды,она также содержит все сведения и факты по исследованиям в различных спектральных диапазонах. При сборе информации принципиальными для нас являлись два фак-

- 5 -тора: точность измерения характеристик первичного стандарта и время, когда эти измерения были выполнены. Первый фактор служит гарантией достоверности полученных наші результатов и выводов,а таглг позволяет предвосхитить некоторые проблемы будушцх исследований, так как погрешности намерения различных характеристик у Беги ниже, чем у других звезд. Второй- обеспечивает систематизацию наблюдений по временной шкале.

Объект исследования. Прежде всего - это внешние елок первичного спектрофотометрического стандарта,где происходит формирование непрерывного и линейчатого спектров. Для апробации новых подходов и методов исследования,предложенных в диссертационной работе,использовалась не только Вега, привлекались и другие звегды. Методы исследования. Систематизирована вся имеющаяся информация о первичном стандарте,проведен детальный анализ этой информации с привлечением различных астрофизических методов и подходов. При интерпретации данных наблюдений и событий,зафиксированных во Енешннх наблюдаемых слоях Беги,привлечены теории:

спектрофотометри!! и многоцветной фотометрии;

моделей звездных атмосфер;

вращающихся звезд;

меридиональной циркуляции;

астроспектроскопи!!.

Такой всесторонний анализ дает возможность более полного изу-. чения природы звезды,выявления различных особенностей,сказьшаккдх влияние на структуру ее внешних слоев,на формирование непрерывного и линейчатого спектров,а так же судить о возможности использования Беги в качестве первичного спектрофотометрического стандарта.

Научная нозиана работы определяется тем,что впервые первичный спектрофотометрический стандарт подвергся столь детальному и кно-

- 6 - '

гостороннёму анализу, для этой цели применены специальные подходы, обеспечивающие более тщательное, изучение Беги. Впервые предложены способы нахождения самосогласованных характеристик исследуемой звезды и методы уточнения значений некоторых, характеристик,определяемых на практике с большими погрешностями. Так впервые предложен -новый подход для решения ряда астрофизических задач с использованием такой характеристики как' эффективное ускорение си-лы тяяасти. . ,

Новыми,впервые подученными/результатами являются следующие: ' і) гесіг контроля надежности оценки значения углового диаметра звезды?

2) определение е-полосы внутри каждого спектрального подкласса для каждого класса светимости,характеризующей изменение эффективного ускорения вдоль спектральной последовательности с учетом действия вращения;

3). способ оценки значений экваториальной скорости вращения v и угла наклона оси вращения к лучу зрения ї для одиночных звезд с умеренным и быстрым вращением) .,

4) существование в лучистых зонах вращающихся звезд меридиональ
ной циркуляции как реального физического процесса.показано на

' примере Беги; '

1. оценка скорости турбулентных течений в следствие распада меридиональной циркуляции вблизи поверхности вращающейся звезды;

2. способ уточнения.значений эффективного ускорения в массы и получение самосогласованных значений характеристик одиночной вращающейся звезды; , .

7). способ оценки масс невидимых компонент тесных двойных 'систем.

Научно-практическая ценность исследований выполненных в диссертационной работе заключается в следующем. Высокая степень досто-

верности результатов,благодаря использованию Оольшого ооъема. ин
формации о первичном спектрофотоштрическом стандарте,позволяет
использовать их в'решение ряда прикладных задач в качестве обяза
тельных* рекомендаций. Например при подборе звезд на роль первично
го спектрофотометрического стандарта. Кроме того,результаты иссле
дований выявляют возможные причины возникновения нестандартных,
часто противоречащих друг другу,данных наблюдений Беги. Использу
емые в работе методы исследования' шгут применяться в практичес-
щх целях для получения дополнительной информации об исследуемом
объекте. ., [ .. ' '«

Апробация работа Результаты работы докладызались и обсуждались на семинарах в' Казанское, Московском, Ростовском и і&нинградском государственных университетах, в Астрономическом' Совете "АН ССОР, на всесоюзных совещаниях *" Фотометрия и ее' метрологическое обеспечение"* (Госстандарт СССР,г. Москва, 1988г., 1990г.),на совещаниях рабочей"группы Астросовета " Фоадштрия, звезд" (Вильнюс,1987г.; КРАО,1988г.) и на совещаниях рабочей группы Астросовета "Звеэд-ныз атмосферы" (Казань, 1979г. ,1989г.;Тарту,1983,Д991',КРА0,1982г.)..

Структура н объем диссертации. Работа состоит из Введения,5 глав и Заклотения. Общий объем диссертации-343с.траницы. Она включает 30 таблиц и 19 рисунков. Список цитируемой литературы представлен в конце диссертации и содержит 597 наименований.

На защиту выносятся следующие положения: 1)* Вэга является переменной' звездой. В видимой области спектра амплитуда изшнения ее блеска оказывается равной 5%,а период - 23-25 лет;

2. способ оценки экваториальной скорости вращения и угла наклона оси вращения к лучу зрения., для одиночных ротаторов (g-ыетод);

3. переменность континуума первичного стандарта и наличие у него

- 8 -инфракрасного избытка излучения оказывают существенное влияние на абсолютные распределения энергии в спектрах других исследуемых звезд;

4. Бега обладает значительным угловым моментом и ориентирована по отношению к наблюдателю полюсам:

5. слабая почти правильная переменность блеска звезды обусловлена периодическим или квазипериодическим выходом во внешние наблюдаемые слои атмосферы меридиональной циркуляции,которая приводит, во-первых,к дополнительному расширению профилей спектральных линий, и, во-вторых, к дополнительному разогреванию ее внешних слоев;

6. Еега - звезда с Ш-характеристиками Б9. 5 fy-_V и погружена в газопылевую оболочку. Это приводит к тому,что спектр первичного стандарта по своей форме оказывается отличным от звездного;

7. использование Езги в качестве первичного спектрофотометричес-кого стандарта Еряд ли можно считать оправданным.