Введение к работе
Актуальность темы. Проблема образования звезд является одной по ентральных в современной астрофизике. Ее актуальность в настоя-tee время определяется как развитием новых наблюдательных методов, ак и успехами теоретических исследований в этой области. Важной арактеристикой, описывающей процесс рождения звезд и определяю-[ей дальнейшую эволюцию диаграммы Герцшпрунга-Рессела, интеграль-ых звездных величин и других параметров звездной системы, является ункция звездообразования. Основным источником сведений о функции зездообразованпя служит анализ наблюдаемых распределений звезд по азличным параметрам (массе, возрасту, спектру и др.); важнейшим из ггос источников — а в случае маломассивных звезд и единственным — :тается функция светимости. Вышеупомянутый анализ усложняется гобходимостыо учитывать эффекты эволюции звезд разных масс, пска-аюших начальные распределения; влияние скорости звездообразования, >торая, вообще говоря, зависит от времени; ряд других эффектов, спорных изменить вид начального или современного распределений звезд э различным параметрам.
Особенно интересным представляется весьма важный с точки зре-ая эволюции галактического вещества диапазон малых масс, где реше-ае указанных проблем осложняется рядом дополнительных трудностей, [аломассивные звезды, в силу их труднодоступности для наблюдений, с гной стороны, п большой продолжительности их времени жизни, с друга стороны, являются уникальными объектами в Галактике; и изучение 1К их интегральных характеристик, так и распределений их ансамбля э различным параметрам заслуживает отдельного рассмотрения. Ма-шассивные М-карлики интересны по многим причинам, как наблюда-зльным, так и теоретическим. Самые слабые М-карлики включают в :бя звезды, испытывающие гравитационное сжатие на главной после-эвательности; звезды на стадии горения водорода; а также звезды, не эладающие достаточной массой, чтобы поджечь водород, так называе-
мые коричневые карлики. Проблема актуальна еще и потому, что К- п карлики главной последовательности являются весьма распространен ми звездами и дают значительный вклад в обитую массу окрестное! Солнца.
За почти сорокалетний период изучения начальной функции масс ( носительно надежные результаты достигнуты для звезд умеренной м. сы (1 — 10 пг0), и в настоящее время центр тяжести исследований смеет] ся на края диапазона звездных масс — в область массивных (т > 10 гг и маломассивных (т < 1 те) звезд, где вопрос о форме начальной фу] ции масс на сегодняшний день остается открытым.
Изучение методов восстановления истории звездообразования по ] блюдаемым распределениям звезд и исследование эффектов, способн повлиять на этот процесс, представляются актуальными и полезным!
Цель диссертации.
В работе преследовались следующие основные цели:
-
Решение вопроса о форме начальной функции масс маломассивп звезд. Изучение влияния используемых в процессе получения начальв функции масс соотношений (шкала болометрических поправок, сооті шенпе масса-светимость) на ее наклон.
-
Численное моделирование визуальной, инфракрасной и болометі ческой функций светпмостп слабых звезд с помощью эволюционных T] ков и сравнение пх с наблюдениями. Оценка наблюдаемой поверхности плотности коричневых карликов и нижнего предела масс образующие звезд.
-
Восстановление соотношения масса-светимость на умеренном ді пазоне звездных масс пз теоретической начальной функции масс и j блюдаемой функции светимости. Объяснение появления локальных миі мумов на начальной функции масс недостаточным знанием соотношев масса-светимость и вспышечным характером звездообразования.
4. Изучение процесса получения функции светимости звезд по
є подверженности эффекту неразрешенных двойных систем. Исследо-ание ряда начальных и современных характеристик ансамбля двойных везд. Рассмотрение неразрешенных двойных систем в качестве резер-уара скрытой массы в окрестностях Солнца.
Научная новизна.
В работе впервые сделано следующее:
-
Количественно оценена степень искажения наблюдаемой функции ветимостп фотометрически неразрешенными двойными системами.
-
Аналитически и численно получено начальное распределение пш-оких двойных пар по отношению масс компонентов в предположении езавпсимого образования компонентов и распределения их масс в соот-етствпе с логнормальной или степенной функциями. Получено также овременное распределение.
-
Оценена степень влияния шкалы болометрических поправок и хп-лческого состава теоретических соотношений масса-светпмость на на-лон моделируемой начальной функции масс.
4. Для анализа тонкой структуры соотношения масса-светимость
компилирован каталог астрофизических параметров звезд, который со-
ержпт, в частности, массы и светимости наиболее хорошо изученных
войных систем. Показано, что вторичный максимум на локальной функ-
ип светимости может быть связан с особенностями поведения соотне
сения масса-светимость.
-
Показана несостоятельность вспышечного характера звездообра-ования как механизма для объяснения всех минимумов на начальной ункцип масс.
-
С помощью эволюционных треков сверхмаломассивных звезд смо-злированы болометрическая и инфракрасная функции светимости и оце-гно наблюдаемое количество коричневых карликов.
-
На основе моделирования функции светимости слабых звезд оцене-4 значение локальной скрытой массы и его изменение в процессе звез-
дообразовашія.
8. Показано, что проблема скрытой массы в окрестностях Солни
есть проблема определения начальной функции масс и нахождения нпя
него предела масс образующихся звезд.
9. Предложен новый класс кандидатов в объекты, содержащие скрь
тую массу в Галактике (неразрешенные двойные) и даны количественнк
оценки.
Практическая и научная ценность.
Результаты, изложенные в данной диссертации, позволяют сделат выводы о начальной функции масс, знание которой необходимо для р( шения целого ряда астрофизических задач. Среди них такие, как не строение теории образования звезд, исследование эволюции Галактикі моделирование звездных ансамблей, скоплений и галактик, и др. Прим« нительно к маломассивным звездам (т < то0) главной последовательнс сти результаты диссертации могут быть использованы также для оценк вероятности успешного поиска коричневых карликов. Результаты иссле дования маломасспвных звезд, кроме того, имеют большое значение дл теории химической эволюции Галактики (связано с "выходом" тяжелы элементов), динамики Галактики (проблема локальной скрытой массы): теории образования звезд.
Апробация результатов.
Основные результаты диссертации докладывались п обсуждались н семинарах отделов "Центр астрономических данных" и "Физика и эволю ция звезд", а также астрофизическом семинаре Института астрономи] РАН; на семпнаре Страсбургского центра звездных данных; на зимнеї астрономической школе (Свердловск, 1986 г.); на X европейской регио нальной конференции Международного астрономического союза "3Bq люцпя галактик" (Прага, 1987 г.); на коллоквиуме "Ошибки и неопреде ленности в астрономии" (Страсбург, 1989 г.).
Объем диссертации. Диссертация содержит 121 страницу, 39 рпсун-в, 4 таблицы, список цитируемой литературы из 119 названии.