Занятие №21:
Введение в астрофизику звезд
Жизнь звезд
Строение вещества
T↓
T\downarrow
T↓
T\downarrow
T↑
T\uparrow
T↑
T\uparrow
T↑
T\uparrow
Формирование звезд
Газо-пылевое облако
Остывание и сжатие
Формирование идеальной сферы
T↑
T\uparrow
=>
=>
P↑
P\uparrow
T↑↑
T\uparrow\uparrow
=>
=>
P↑↑
P\uparrow\uparrow
Термоядерные реакции
Жизнь звезд
FG
F_G
FL
F_L
Сила лучистого давления
FG
F_G
FL
F_L
=
=
Звезда живет!
ε
\varepsilon
Свет, излучённый с поверхности звезды
T↓
T\downarrow
Ядро звезды
H11
H_1^1
H11
H_1^1
+
+
He42
He_4^2
→
\rightarrow
ε
\varepsilon
Tядра
T_\text{ядра}
∼
\sim
106K
10^6 \, \text{K}
Teff
T_\text{eff}
∼
\sim
103K
10^3 \, \text{K}
Спектральные классы
Класс "О"
Teff∈(60000K,30000K)
T_\text{eff} \in (60 000 \, \text{K}, 30 000 \, \text{K})
Цвет:голубой
\text{Цвет}: \, \text{голубой}
Масса:∼60⋅MSun
\text{Масса}: \, \sim 60\cdot M_{Sun}
Радиус:∼15⋅RSun
\text{Радиус}: \, \sim 15 \cdot R_{Sun}
Радиус:∼15⋅RSun
\text{Радиус}: \, \sim 15 \cdot R_{Sun}
Класс "B"
Teff∈(30000K,10000K)
T_\text{eff} \in (30 000 \, \text{K}, 10 000 \, \text{K})
Цвет:бело-голубой
\text{Цвет}: \, \text{бело-голубой}
Масса:∼18⋅MSun
\text{Масса}: \, \sim 18\cdot M_{Sun}
Радиус:∼7.5⋅RSun
\text{Радиус}: \, \sim 7.5 \cdot R_{Sun}
Класс "A "
Teff∈(10000K,7500K)
T_\text{eff} \in (10 000 \, \text{K}, 7500 \, \text{K})
Цвет:белый
\text{Цвет}: \, \text{белый}
Масса:∼3.1⋅MSun
\text{Масса}: \, \sim 3.1\cdot M_{Sun}
Радиус:∼2.1⋅RSun
\text{Радиус}: \, \sim 2.1 \cdot R_{Sun}
Класс "F "
Teff∈(7500K,6000K)
T_\text{eff} \in (7500 \, \text{K}, 6000 \, \text{K})
Цвет:бело-желтый
\text{Цвет}: \, \text{бело-желтый}
Масса:∼1.7⋅MSun
\text{Масса}: \, \sim 1.7\cdot M_{Sun}
Радиус:∼1.3⋅RSun
\text{Радиус}: \, \sim 1.3 \cdot R_{Sun}
Класс "G "
Teff∈(6000K,5200K)
T_\text{eff} \in (6000 \, \text{K}, 5200 \, \text{K})
Цвет:желтый
\text{Цвет}: \, \text{желтый}
Масса:∼1.1⋅MSun
\text{Масса}: \, \sim 1.1\cdot M_{Sun}
Радиус:∼1.1⋅RSun
\text{Радиус}: \, \sim 1.1 \cdot R_{Sun}
Класс "K "
Teff∈(5200K,3700K)
T_\text{eff} \in (5200 \, \text{K}, 3700 \, \text{K})
Цвет:оранжевый
\text{Цвет}: \, \text{оранжевый}
Масса:∼0.8⋅MSun
\text{Масса}: \, \sim 0.8\cdot M_{Sun}
Радиус:∼0.9⋅RSun
\text{Радиус}: \, \sim 0.9 \cdot R_{Sun}
Класс "M "
Teff∈(3700K,2400K)
T_\text{eff} \in (3700 \, \text{K}, 2400 \, \text{K})
Цвет:красный
\text{Цвет}: \, \text{красный}
Масса:∼0.3⋅MSun
\text{Масса}: \, \sim 0.3\cdot M_{Sun}
Радиус:∼0.4⋅RSun
\text{Радиус}: \, \sim 0.4 \cdot R_{Sun}
Все вместе
Абсолютно черное тело
Определение
Абсолютно чёрное тело – физическое тело, которое при любой температуре поглощает всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах
Закон Стефана-Больцмана
L=4πR2σTeff4
L = 4 \pi R^2 \sigma T_\text{eff}^4
Самые распространенные черные тела в космосе
Звезды
Светимость
σ=5.57⋅10−8м2K4Вт
\sigma = 5.57 \cdot 10^{-8} \dfrac{\text{Вт}}{\text{м}^2\text{K}^4}
[L]=[Вт]
[L] = [\text{Вт}]
Закон Вина
длина волны, на которую приходится максимум интенсивности излучения
λmax
\lambda_{\text{max}}
=
=
Teffb
\dfrac{b}{T_{\text{eff}}}
b=2.897⋅10−3м⋅K
b = 2.897\cdot10^{-3} \, \text{м} \cdot \text{K}
Задача
Определите длину волны, на которую приходится максимум интенсивности излучения Солнца.
Решение
Дано:
Найти:
Решение:
λmax
\lambda_{\text{max}}
=
=
Teffb
\dfrac{b}{T_{\text{eff}}}
Teff=5800K
T_{\text{eff}}=5800 \, \text{K}
λmax−?
\lambda_{max}-?
=
=
58002.897⋅10−3
\dfrac{2.897\cdot10^{-3}}{5800}
≈
\approx
500нм
500 \, \text{нм}
Спасибо за понимание!
Занятие №21: Введение в астрофизику звезд