Светимость кратных звезд

Рассмотрим задачи на определение светимости звезд. Звезды выбрасывают в открытый космос громадное количество энергии, представленной разными видами лучей. Это и видимое излучение, и инфракрасное, и ультрафиолетовое, и рентгеновское. Суммарная энергия излучения светила, испускаемая за отрезок времени — это и есть светимость звезды. Показатель светимости очень важен для изучения светил, и зависит от всех характеристик звезды. Светимость удобно выражать в единицах светимости Солнца.

Здесь мы будем использовать понятие параллакса, и понятие абсолютной звездной величины.

Что такое параллакс, легко понять из рисунка – это видимое угловое изменение положения звезды при наблюдении из разных точек земной орбиты.

Параллакс

Абсолютная звездная величина – это мера светимости, которая показывает, сколько света звезда излучает в пространство. Если бы все звезды находились на одинаковом расстоянии от нас, мы бы заметили отличия в их блеске. Но, поскольку некоторые очень яркие звезды находятся далеко, они кажутся тусклыми просто из-за расстояния, на котором находятся от наблюдателя. Абсолютная звездная величина – это видимая звездная величина при условии расположения звезды в 10 пк (парсеках) от наблюдателя.

Здесь сразу же поговорим и о том, каково же расстояние в 1 парсек. Это расстояние до звезды, которая имеет параллакс в 1 секунду дуги (приблизительно 30 триллионов км или 3,26 св. года). Расстояние до звезды в парсеках вычисляем как

Где – параллакс в секундах.

Вернемся к светимости. Чтобы ее определить, необходимо научиться определять абсолютную звездную величину:

Тогда отношение светимости звезды к светимости Солнца можно найти как

Где – абсолютная звездная величина Солнца.

Задача 1. Найти визуальную светимость компонентов и общую светимость двойной звезды Близнецов, если ее компоненты имеют визуальный блеск 1m,99 и 2m,85, а параллакс равен .

Итак, определим сначала визуальный блеск звезды.

Блеск двойной

Видимая звездная величина двойной

Найдем абсолютную звездную величину двойной:

Абсолютные звездные величины компонент:

Тогда можно определить и светимости:

Ответ: , , .

Задача 2. Вычислить визуальную светимость второго компонента двойной звезды Девы, если визуальный блеск этой звезды равен 2m,91, блеск первого компонента 3m,62, а параллакс .

Определяем блеск второго компонента:

Тогда

Абсолютная звездная величина

Светимость по отношению к Солнцу

Ответ: .

Задача 3. Определить визуальную светимость компонентов двойной звезды Мицара ( Большой Медведицы), если ее блеск равен 2m,17, параллакс , а первый компонент ярче второго в 4,37 раза.

Определяем блеск звезды:

Определяем блеск второго компонента:

Тогда

И

Абсолютная звездная величина

Светимость по отношению к Солнцу

Ответ: , .