Дипломная работа на тему: Двойные звезды. Методы изучения физических и оптических визуально-двойных звезд

Введение

Двойные звезды весьма часто встречаются в природе, поэтому их изучение существенно не только для выяснения природы самих звезд, но и для космогонических проблем происхождения и эволюции звезд. Двойные звезды не являются редкостью; наоборот, одиночные звезды не входящие в состав двойных систем (или кратных) скорее исключение, чем правило.

Движение компонентов двойных звезд происходит в соответствии с законами Кеплера: оба компонента описывают в пространстве подобные (т. е. одинаковым эксцентриситетом) эллиптические орбиты вокруг общего центра масс. Таким же эксцентриситетом обладает орбита звезды-спутника относительно главной звезды, если последнюю считать неподвижной. Большая полуось орбиты относительно движения спутника вокруг главной звезды равна сумме больших полуосей орбит движения обеих звезд относительно центра масс. С другой стороны, величины больших полуосей этих двух эллипсов обратно пропорциональны массам звезд. Таким образом, если из наблюдений известна орбита относительного движения, то можно определить сумму масс компонентов двойной звезды. Если же известны отношения полуосей орбит движения звезд относительно центра масс, то можно найти еще отношение масс и, следовательно, массу каждой звезды в отдельности, в этом заключается огромная роль изучения двойных звезд в астрономии: оно позволяет определить важную характеристику звезды - массу, знание которой необходимо для исследования внутреннего строения звезды и ее атмосферы.

В двойных и кратных звездных системах вследствие происходящих в них физических процессов (переток вещества с одной компоненты на другую, формирование "шлейфов", общих оболочек, потоков, аккреционных дисков) значительно ускоряется эволюция компонентов (ТДС). Это позволяет глубоко понять физические процессы и эволюцию обычных звезд.

Двойные звезды - единственный способ зарегистрировать черную дыру, если она является одной из компонентов тесной двойной системы.

Цель: рассмотрение физических процессов в тесных двойных системах с релятивистским объектом.

Дипломная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, содержащего 24 наименования.

В первой главе говорится о двойных звездах, их классификации (физические и оптические визуально-двойные звезды, спектрально-двойные и затменно-двойные звезды) и черных дырах.

Во второй главе рассматриваются: физические процессы в тесных двойных системах, модели вещества в двойных звездах, обмен веществом в полуразделенных системах, массообмен посредством звездного ветра, особенности эволюции звезд в паре.

Третья глава посвящена уникальному объекту SS 433. Раскрывается в чем же загадка этого объекта, как проявляют себя джеты в диапазонах электромагнитного спектра, модель SS 433, нерешенный вопрос о природе компактного объекта в SS 433 и причина 164-дневной прецессии джетов.

В четвертой главе оценивается амплитуда эффекта отражения для рентгеновской звезды звездной системы Her X-1.

Оглавление

- Введение 3

- Двойные звезды

- Методы изучения физических и оптических визуально-двойных звезд

- Спектрально - двойные звезды

- Затменно-двойные звезды

- Черные дыры

- Физические процессы в тесных звездных системах

- Модели течения вещества в двойных звездах

- Обмен веществом в полуразделенных системах

- Массообмен посредством звездного ветра

- Эволюция одиночной звезды

- Особенности эволюции звезд в паре

- Уникальный объект SS 433

- Загадка SS 433

- Джеты

- Черная дыра или нейтронная звезда

- Прецессия джетов

- Оценка амплитуды эффекта отражения для рентгеновской звезды звездной системы Her X-1

- Заключение 68

- Литература 69

Заключение

Данная дипломная работа посвящена уникальной по своим свойствам тесной двойной системе SS 433. Источник удивителен по богатству ярких феноменов, физика которых во многом до настоящего времени окончательно не выяснена. SS 433 является оптическим, радио- и рентгеновским источником, с уникальными спектральными свойствами. В оптическом спектре этой звезды наблюдаются три серии эмиссионных линий, соответствующих одним и тем же атомным переходам. Каждая линия серии Бальмера представлена в спектре тремя: "стационарной" и двумя, смещенными в красную и синюю сторону на несколько ангстрем. Смещенные компоненты линий движутся по спектру с периодом 164 дня с амплитудой порядка тысячи ангстрем. "Стационарные" линии также периодически смещаются с гораздо меньшей амплитудой и периодом 13 дней. Блеск звезды меняется с тем же периодом.Нерешен вопрос о природе компактного объекта, что он представляет собой: нейтронную звезду или черную дыру. Существует слишком много теоретических и наблюдательных данных о SS 433, чтобы можно было бы всех их описать. Неизбежно и появление новых путей при решении проблемы.

Есть данные, что кинематическая модель нуждается в некотором исправлении. Астрономы надеются разгадать загадку SS 433 еще до того, как обнаружится четвертый, пятый и шестой его периоды.

Двойные звезды весьма часто встречаются в природе, поэтому их изучение существенно не только для выяснения природы самих звезд, но и для космогонических проблем происхождения и эволюции звезд.

В работе произведена оценка амплитуды для рентгеновской звезды звездной системы Her X-1 и получен результат: амплитуда эффекта отражения для рентгеновской звезды звездной системы Her X-1 , что близко к наблюдаемой величине.

Список литературы

1. Агекян Т.А. Звезды, галактики, мегагалактика. М.: Наука. 1970. - 256 с.

2. Бакулин П.И., Кононович Э.В., Мороз В.И. Курс общей астрономии. - М.: Наука, 1983. - 560 с.

3. Бисикало Д.В. Как происходит обмен веществом в двойных звездах // Земля и Вселенная. - 1999. - № 1. - С.3-10.

4. Гуревин Л.Э. Чернин А.Д. Происхождение Галактик и звезд. - М.: Наука, 1983. - 192 с.

5. Гурштейн А.А. Известные тайны неба: книга для учащихся. М.: Просвещение, 1984. - 272 с.

6. Дагаев М.М., Демин В.Г., Климин И.А. Чаругин В.М. Астраномия: учебное пособие для студентов физмата. - М.: Просвещение. 1983. - с.384.

7. Дагаев М.М. Задачник - практикум по курсу общей астрономии. - М.: Просвещение, 1965. - 146 с.

8. Затменные переменные звезды / Под ред. В. П. Цесевича. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы. 1971. - 350 с.

9. Звезды и звездные системы / Под редакцией Мартынова Д.Я. - М.: Наука, 1981. - 416 с.

10. Каплан С.А. Физика звезд. М.: Наука. 1977. - 208 с.

11. Куликовский П.Г. Справочник задач по астрофизике: Учебное пособие для вузов. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы. 1986. - 128 с.

12. ЛипуновВ.М., Сурдин В.Г. Загадка SS 433 // Земля и Вселенная. - 1980. №4. - С. 20-27.

13. Мартынов Д. Я., Липунов В.М. Сборник задач по астрофизике: Учебное пособие для вузов. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы. 1986.-128 с.

14. Мартынов Д. Я. Курс общей астрофизики. 3-е изд. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы. 1979. - 640 с.

15. Соболев В.В. Курс теоретической астрофизики. М.: Наука. 1985. - 504 с.

16. Сурдин В.Г. Рождение звезд: Учебно-научная монография. М.: УРСС. 1997. - 208 с.

17. Физика космоса. Маленькая энциклопедия / Под редакцией Р.А. Сюняев. -М.: Советская энциклопедия. 1986. - 264 с.

18. Черепащук А.М., Лютый В.М. Оптические исследования рентгеновских двойных систем // Земля и Вселенная. - 1986. - № 5. - С. 18-26.

19. Черепащук А.М. Черные дыры новые данные // Земля и Вселенная. - 1992. - №3. - С. 23-32.

20. Черепащук А.М. Черные дыры и звезды Вольфа-Райе // Земля и Вселенная. - 1999. - №3. - С. 26-38.

21. Чернин А.Д. Звезда и физика. М.: Наука. 1984. - 160 с.

22. Шакура Н.И., Постнов К.А. Новое об уникальном объекте SS 433 // Земля и Вселенная. - 1991. № 4. - С. 20-28.

23. . Шакура Н.И., Постнов К.А. Ультратестные двойные звезды // Земля и Вселенная. 1987. - №3. - С. 24-30.

24. Энциклопедия для детей. Астрономия. М.: Аванта 2003. Т.8.