У каких звезд самая большая плотность


Физика звезд — одна из отраслей астрофизики, изучающая физическую сторону звезд (масса, плотность, …).

  • 1 Размеры, массы, плотность, светимость звезд
    • 1.1 Масса звёзд
    • 1.2 Плотность звёзд
    • 1.3 Светимость звезд
  • 2 Магнитное поле звёзд
  • 3 Пузырь звёздного ветра
  • 4 Гарвардская классификация звездных спектров
  • 5 Физические процессы, происходящие в недрах звезд
  • 6 Срок жизни звезд
  • 7 Звёздная эволюция
  • 8 p-процесс
  • 9 r-процесс
  • 10 rp-процесс
  • 11 s-процесс
  • 12 Переменная звезда типа α² Гончих Псов
  • 13 Переменная звезда типа Дельты Щита
  • 14 Переменные типа BY Дракона
  • 15 Переменная типа RR Лиры
  • 16 Переменная типа RS Гончих Псов
  • 17 Переменная типа W Девы
  • 18 Переменная типа Альфы Лебедя
  • 19 Фотометрическая система u’g’r’i’z’
  • 20 Фотометрическая система UBV
  • 21 Примечания
  • 22 Литература
  • 23 Ссылки

Размеры, массы, плотность, светимость звезд

В настоящее время существует множество изученных звезд, каждая из которых уникальна в своем роде. И отличается от других своими размерами, массой, плотностью, цветом и пр. Говоря о физических данных звезд, невозможно обойти стороной способы получения этих данных. Размеры звезд можно определять несколькими способами. Первый способ, это применение оптического интерферометра. С дальнейшим использованием полученных данных в вычислении размера по формулам. Недостатком такого способа является отсутствие точных данных о радиусе изучаемой звезды и такой способ сложно использовать для звезд находящихся в дали от нашей планеты. Для определения размеров многих других звезд применяется второй способ. В вычислении данных используется спутник нашей планеты — Луна. Именно она закрывает исследуемую звезду, постепенно перекрывая её свет. В это время фиксируется так называемый угловой размер звезды, после чего высчитывается истинный размер звезды с использованием данных о расстоянии до неё. Существует так же третий способ вычисления размеров. Заключается он в теоретическом расчете размера звезды, исходя из оценок полной светимости и температуры по закону Стефана — Больцмана. Как упоминалось ранее, каждая звезда уникальна по-своему. Если разделить звезды исходя из их размера, то можно увидеть: звезды карлики, гиганты (размер которых сравним с размером нашей Солнечной системы) и обычные звезды, которых большинство.


Масса звёзд

Масса звезд как объект исследования представляет очень важную характеристику. Масса различается в зависимости от количества вещества находящегося в звезде. Соответственно от количества вещества меняется и давление, температура и многие многие другие факторы. В настоящее время астрономия не располагает методом прямого и независимого определения массы изолированной звезды. Для звезд главной последовательности установлено, что чем больше масса, тем выше светимость звезды. Эта зависимость нелинейна: например, с увеличением массы вдвое светимость возрастает более чем в 10 раз. Будет уместно сказать, что самые маленькие по размерам звезды будут значительно больше любой планеты нашей Солнечной системы. А вообще массы звезд, от самой большой до самой маленькой различаются всего в несколько сот раз.

Плотность звёзд

Плотность звезд зависит в большей степени от размера звезды. Вспомним общеизвестное правило, что у звезд гигантов и сверхгигантов плотность намного меньше, чем у средних и маленьких звезд. Лидерами по плотности являются звезды карлики (их плотность варьируется от 900 до1011кг/м3). Большую разбежку в плотности можно объяснить весьма интересными свойствами веществ этих звезд. Дело в том, что электроны звездного вещества оторваны от атомов ядер. А агрегатное состояние этого вещества сложно назвать однозначно. Ведь это и не жидкое и не твердое состояние, но тем не менее принято считать газообразным.


Светимость звезд

При помощи использования современных телескопов, стало возможно разделение звезд в зависимости от их яркости на 24 группы. Ранее было принято делить звезды только лишь на шесть групп. За единицу измерения яркости звезд принять считать латинскую букву «m», сокращенное слово «magnitude», что в переводе с латинского означает величина. Самые яркие звезды относят к звездам первой величины (1m). Звезды с меньшей яркостью относят к 2m. Дальнейшее деление яркости звезд происходит по нисходящей (то есть самые слабые звезды относят к группе 24m).

Магнитное поле звёзд

Звёздное магнитное поле — магнитное поле, создаваемое движением проводящей плазмы внутри звёзд главной последовательности. Это движение создается путем конвекции, которая является одной из форм переноса энергии из центра звезды к её поверхности с помощью физического перемещения материала. Локальные магнитные поля воздействуют на плазму, в результате чего намагниченные области поднимаются по отношению к остальной части поверхности, и могут достичь даже фотосферы звезды. Этот процесс создает звёздные пятна на поверхности звезды (по аналогии с солнечными пятнами), и связанное с этим появление корональных петель[1].

Пузырь звёздного ветра


Пузырь звёздного ветра (астросфера) — эта область объёма пространства звёздной системы, в котором звёздный ветер звезды (или звёзд) имеет положительную скорость по направлению от своей звезды. Извне астросфера условно ограничена бесстолкновительной ударной волной, определяемой балансом давлений звёздного ветра с одной стороны, с другой — давлением магнитного поля и межзвездной среды[2]. Гелиосфера является частным случаем астросферы.

Область может иметь несколько световых лет в поперечнике у массивной звезды классов O, B, звёзд Вольфа — Райе. Она ограничиваться горячим газом межзвёздной среды в зоне ударной волны, который нагревается высокой скоростью звёздного ветра (до нескольких тысяч км/с (у молодых и горячих звёзд). Также газ изнутри системы „выдувается“ ветром наружу. Астросфера менее горячих звёзд (например, Солнца) мало нагревает межзвёздный газ.

Астросферы имеют структуру с двумя ударными волнами[3]: область, на которой происходит замедление ветра носит название граница ударной волны; область, вдоль которой уравновешивается давление ветра и межзвёздной среды, т. е. на которой ветер теряет скорость полностью, называется астропаузой (по аналогии с гелиопаузой); граница, на которой происходит столкновение и смешивание межзвёздной среды с набегающим звёздным ветром — головная ударная волна. Газ в зоне граница ударной волны может нагреваться до 106 K и порождать рентгеновское излучение из-за своей ионизации до плазменного состояния.


Сам пузырь не имеет формы шара. С одной стороны он вытянут, а с другой сжат, в зависимости от направления вращения звёздной системы вокруг галактического центра галактики и от плотности близлежащих звёзд и их энергетической мощности.

При высокой плотности межзвёздного газа и пыли или при наличии ранее сброшенной звёздной оболочки, образуются наблюдаемые с Земли туманности, созданные ударными волнами (например, туманность Полумесяц).

Существуют также «суперпузыри», так называемые области H II — полости, поперечником до нескольких образованные в межзвёздном газе под действием звёздного ветра скоплений крупных молодых звёзд.

Например[источник не указан 468 дней], объект, обозначаемый как N44F, расположен приблизительно в 160 тысячах световых лет от Земли в соседней карликовой галактике Большое Магелланово облако (в направлении на южное созвездие Золотая Рыба). N44F раздувается потоками звёздного ветра от экстремально горячей звезды, «захороненной» когда-то в холодном плотном облаке.

Гарвардская классификация звездных спектров

Основной метод изучения звезд — исследование их спектров. Многочисленные тёмные линии, пересекающие спектральную полоску, связаны с поглощением света атомами различных элементов в атмосфере звёзд. Так как каждый химический элемент имеет свой набор линий, спектр позволяет определить, из каких веществ состоит звезда. Спектры звезд можно разделить на несколько основных классов.


В 1950-х по Гарвардской классификации выделялось семь спектральных классов, обозначенных латинскими буквами O, B, A, F, G, K, M. При движении по ряду слева направо изменяется цвет звезды: O — голубой, А — белый, G — жёлтый, М — красный. В том же направлении соответственно уменьшается температура звезд. Позже был добавлен новый класс W.

Самые горячие звезды — звезды класса W. Температура их поверхности достигает 100000 К. Их цвет — голубой. Голубые также звезды класса O. Их температура от 50000 К (кельвинов) и ниже. Голубовато-белые звезды класса B имеют температуру 12000 — 25000 К; белые звезды класса А — 11000 К. Желтые звезды классов F и G и желтовато-оранжевые класса К имеют температуру порядка 4500 К. И, наконец, самые холодные звезды — красные звезды класса М с температурой ниже 3600 К.

Физические процессы, происходящие в недрах звезд

Главный процесс, проходящий в недрах звезд называется термоядерный синтез. Термоядерный синтез — это разновидность ядерной реакции, при которой лёгкие атомные ядра объединяются в более тяжёлые за счет кинетической энергии их теплового движения.


При изучении процессов проходящий в недрах звезд был проделан опыт по слиянию двух или более ядер легких элементов. В итоге это привело к тому, что в момент слияния высвобождается огромное количество энергии. В связи с этим был сделан вывод, что внутри звезд протекает постоянный процесс термоядерного синтеза, который служат неисчерпаемым источником энергии звезд. Так же стоит отметить, о воздействии температуры на проходящие реакции внутри звезд. При предельно низких температурах происходит всего два вида реакции: «протон — протонная цепочка» и «углеродно-азотный цикл». Каждая из этих реакций приводит к превращению водорода в гелий с выделением огромного количества энергии. При высоких же температурах преобладает протон — протонная цепочка и углеродно-водородный цикл. Происходящие в звездах реакции позволяют объяснить элементный состав нашей вселенной, которая состоит примерно из водорода и гелия, а содержание остальных элементов составляет доли процента.

Срок жизни звезд

Срок жизни каждой звезды напрямую зависит от её массы. Если взять за единицу измерения массы звезды — массу Солнца, то можно сказать, что звезда с массой больше в два, три раза будет существовать 15-25 миллионов лет. Больше масса звезды, больше срок её жазни.

Звёздная эволюция

Звёздная эволюция в астрономии — последовательность изменений, которым звезда подвергается в течение её жизни, то есть на протяжении сотен тысяч, миллионов или миллиардов лет, пока она излучает свет и тепло. В течение таких колоссальных промежутков времени изменения оказываются весьма значительными.


Звезда начинает свою жизнь как холодное разрежённое облако межзвёздного газа, сжимающееся под действием собственного тяготения и постепенно принимающее форму шара. При сжатии энергия гравитации переходит в тепло, и температура объекта возрастает. Когда температура в центре достигает 15-20 миллионов К, начинаются термоядерные реакции и сжатие прекращается. Объект становится полноценной звездой. Первая стадия жизни звезды подобна солнечной — в ней доминируют реакции водородного цикла[4]. В таком состоянии он пребывает бо́льшую часть своей жизни, находясь на главной последовательности диаграммы Герцшпрунга — Расселла, пока не закончатся запасы топлива в его ядре. Когда в центре звезды весь водород превращается в гелий, образуется гелиевое ядро, а термоядерное горение водорода продолжается на его периферии.

В этот период структура звезды начинает меняться. Её светимость растёт, внешние слои расширяются, а температура поверхности снижается — звезда становится красным гигантом, которые образуют ветвь на диаграмме Герцшпрунга-Рассела. На этой ветви звезда проводит значительно меньше времени, чем на главной последовательности. Когда накопленная масса гелиевого ядра становится значительной, оно не выдерживает собственного веса и начинает сжиматься; если звезда достаточно массивна, возрастающая при этом температура может вызвать дальнейшее термоядерное превращение гелия в более тяжёлые элементы (гелий — в углерод, углерод — в кислород, кислород — в кремний, и наконец — кремний в железо).


Изучение звёздной эволюции невозможно наблюдением лишь за одной звездой — многие изменения в звёздах протекают слишком медленно, чтобы быть замеченными даже по прошествии многих веков. Поэтому учёные изучают множество звёзд, каждая из которой находится на определённой стадии жизненного цикла. За последние несколько десятилетий широкое распространение в астрофизике получило моделирование структуры звёзд с использованием вычислительной техники.

p-процесс

p-процесс — термоядерная реакция, происходящая, в частности, при коллапсе ядра сверхновой звезды, и ответственная за происхождение некоторых богатых протонами атомных ядер тяжелее железа.

r-процесс

r-Процесс или быстрый процесс захвата нейтронов — это процесс образования более тяжёлых ядер из более лёгких путём последовательного захвата нейтронов в ходе left(mathrm{n},mathrm{gamma}right) реакций.

Захват нейтронов продолжается до тех пор, пока темп захвата нейтронов left(mathrm{n},mathrm{gamma}right) выше, чем темп распада изотопа. Затем атом претерпевает β-распад и захват нейтронов продолжается.

rp-процесс


rp-Процесс — процесс захвата быстрых протонов атомным ядром. Является одним из процессов нуклеосинтеза, ответственных за рождение многих элементов тяжелее железа, встречающихся во Вселенной. В отличие от s- и r- процессов, rp-процесс проходит в ядрах, богатых протонами. Верхний предел rp-процесса (наиболее тяжёлые ядра, которые могут быть получены в ходе реакции) пока точно не установлен, однако последние исследования[источник не указан 674 дня] говорят о том, что в нейтронных звёздах он не может идти дальше теллура из-за торможения α-распадом. Этот факт позволяет сказать, что наиболее массивным элементом, который может получиться в результате rp-процесса, является 105Te — легчайший изотоп, для которого наблюдается α-распад (хотя другие, более лёгкие, изотопы теллура также, возможно, подвержены α-распаду).

s-процесс

s-Процесс или медленный процесс захвата нейтронов — это процесс образования более тяжёлых ядер из более лёгких путём последовательного захвата нейтронов. Характерное время протекания s-процессов много больше периода β-распада, поэтому в них включаются либо стабильные ядра, либо β-радиоактивные ядра, имеющие большие периоды полураспада. Исходным элементом в s-процессе служит изотоп железа править] Переменная звезда типа α² Гончих Псов

Переменная звезда типа α² Гончих Псов — тип вращающихся переменных звёзд. Это звёзды главной последовательности спектральных классов B8p-A7p. Они обладают сильными магнитными полями, их атмосферы химически-пекулярны — в спектрах присутствуют аномально усиленные линии кремния, стронция, хрома и редкоземельных элементов. Интенсивности спектральных линий подобных звёзд меняются вместе с напряжённостью магнитного поля. Периодичность этих изменений совпадает как с периодом вращения звезды, так и с периодом изменения блеска, лежащим в пределах от 0,5 до 160 дней. Амплитуды изменения блеска составляют от 0,01 до 0,1 звёздной величины[5].

Прототипом класса переменных звёзд является звезда Сердце Карла (α² Гончих Псов), изменяющая свою яркость на 0,14m с периодом 3,47 дня[6]. Из ярких звёзд к этому типу относятся Алиот (ε Большой Медведицы) и Альферац (α Андромеды).

В классификации 4-го издания Общего каталога переменных звёзд этот тип звёзд обозначается ACV[5].

Переменная звезда типа Дельты Щита

Переменная типа δ Щита — переменная звезда, светимость которой резко меняется из-за радиальных и нерадиальных пульсаций поверхности звезды.

Переменные типа BY Дракона

Переменные типа BY Дракона — переменные звёзды главной последовательности поздних спектральных классов, обычно K или M. Прототипом данной категории звёзд является BY Дракона. Вариации их блеска возникают из-за вращения, поскольку на их поверхности находятся пятна, аналогичные солнечным, но занимающие намного бо́льшую площадь, а также из-за хромосферной активности. Амплитуда яркости обычно не превышает 0,5 звёздной величины, а характерная продолжительность циклов равна периоду вращения звезды (от нескольких часов до нескольких месяцев). Некоторые из этих звёзд демонстрируют переменность других типов — например, испытывают вспышки, характерные для переменных типа UV Кита; в таких случаях они относятся также и к этому типу. Ярким примером такой звезды является EV Ящерицы.

Переменная типа RR Лиры

Переменные типа RR Лиры — тип радиально пульсирующих переменных звезд, гигантов спектральных классов А — F, лежащих на горизонтальной ветви диаграммы Герцшпрунга — Рассела, с периодами, заключенными в пределах от 0,2 до 1,2 дня, и амплитудами изменения блеска от 0,2m до 2m. Прототипом этих переменных стала RR Лиры.

По традиции переменные типа RR Лиры иногда называют короткопериодическими цефеидами или переменными шаровых скоплений. В большинстве случаев входят в сферическую составляющую Галактики, встречаются (иногда в большом количестве) в некоторых шаровых скоплениях, возраст которых свыше 12 млрд лет, принадлежат к самым старым представителям звездного населения Галактики. Количество известных звёзд такого типа превышает 6 тыс. и они являются самым многочисленным подтипом переменных.
Как у цефеид, максимум скорости расширения поверхностных слоев этих звезд практически совпадает с максимумом их блеска. Однако, в отличие от цефеид, это более старые звёзды и они относительно маломассивны (немного больше половины солнечной массы). Средняя абсолютная звёздная величина — 0,75m, то есть они ярче Солнца в 40-50 раз. Известны случаи переменности как формы кривой блеска, так и периода (эффект Блажко).
Отношение между периодом переменности и абсолютной звёздной величиной делает их хорошими кандидатами в стандартные свечи для относительно близких объектов, в пределах Млечного пути. Они очень часто используются для изучения шаровых звёздных скоплений. Плохо подходят для изучения внешних галактик в силу их малой светимости.

Переменные типа RR Лиры делятся на три подтипа:

  • RRab — переменные с асимметричной кривой блеска (крутой восходящей ветвью), периодами от 0.3 до 1.2 дней и амплитудами от 0.5m до 2m (RR Лиры). Первоначально исследователи выделяли отдельные подтипы RRa и RRb, отличающиеся крутизной восходящей ветви, но дальнейшие исследования не выявили между ними чёткой грани. В ОКПЗ они объединены.
  • RRc — переменные с почти симметричными, иногда синусоидальными, кривыми блеска с периодами от 0.2 до 0.5 дней и амплитудами, не превышающими 0.5m (SX UMa). В современной теории звёздных пульсаций считается, что в отличие от подтипа RRab (пульсирующего в основном тоне) звёзды подтипа RRc пульсируют в обертоне.
  • RR(B) — переменные, характеризующиеся наличием двух одновременно действующих мод пульсации — основного тона с периодом P0 и первого обертона с периодом Р1 (AQ Льва). Отношение Р10 ≈ 0.745.

Переменная типа RS Гончих Псов

Переменные типа RS Гончих Псов — эруптивные переменные звёзды. К этому типу относятся тесные двойные системы с эмиссией Н и К Ca II в спектре, компоненты которых обладают повышенной хромосферной активностью, вызывающей квазипериодическую переменность их блеска с периодом, близким к периоду обращения, и переменной амплитудой, обычно достигающей 0.2m.

Первым, кто выделил эти переменные в отдельный класс, был Отто Струве в 1946 году. В 1974 американский астроном Оливер (Oliver D.S.) определил набор визуальных характеристик переменные типа RS Гончих Псов и 1976 американский астроном Халл (Hall), основываясь на них разделил эти системы на пять групп).[8]:

  • I. Периодические системы. Период обращения от 1 до 14 дней. Более горячий компонент спектрального класса F или G и класс светимости V или IV. Чётко выражены спектральные линий Ca II Н и К, в то время когда компоненты не затмевают друг друга.
  • II. Короткопериодические системы. Период обращения менее 1 дня. Более горячий компонент спектрального класса F или G и класс светимости V или IV. Спектральные линии Ca II Н и К присутствует в спектре одного или обоих компонентов.
  • III. Долгопериодические системы. Период обращения более 14 дней. Один из компонентов спектрального класса G или K и класс светимости II, III или IV. Чётко выражены спектральные линий Ca II Н и К, в то время когда компоненты не затмевают друг друга.
  • IV. Вспыхивающие звёзды. Более горячий компонент спектрального класса dKe или dMe, в его спектре чётко выражены спектральные линий Ca II Н и К,
  • V. Системы типа Т Тельца. Более горячий компонент — белый карлик. Более холодный компонент принадлежит к спектральному классу G или K, в его спектре чётко выражены спектральные линий Ca II Н и К,

Кривая блеска переменные типа RS Гончих Псов демонстрирует квазипериодическую структуру. На кривой присутствуют плато. В 1979 году американские астрономы Итон (Eaton) и Халл (Hall) предложили простейший механизм образования плато — «звёздные пятна», то есть холодные крупные области на поверхности звезды по аналогии с солнечными пятнами. Подобные пятна в настоящее время обнаружены косвенными методами у многих звёзд[9].

Хромосферная активность выявляется по присутствию спектральных линий Ca II Н и К, а также по серии Балмера или Hα. По аналогии с Солнцем можно предположить, что эта активность связана с мощными магнитными полями и пятнами на поверхности звезды.

Некоторые переменные типа RS Гончих Псов являются источниками рентгеновского и радиоизлучения. Радиоизлучение не связано с температурой поверхности и может служить указателем на мощные магнитные поля. Рентгеновское излучение Lx >> 1024 ватт. Такое мощное излучение, по аналогии с Солнцем, может быть интерпретировано как свидетельство весьма горячей короны: T ~ 107 K.

Переменная типа W Девы

Переменные типа W Девы — пульсирующие переменные сферической составляющей или старой составляющей диска Галактики с периодами примерно от 0,8 до 35 дней и амплитудами от 0,3m до 1,2m. Характеризуются зависимостью период-светимость, отличающейся от аналогичной зависимости для переменных типа δ Цефея. При одинаковом периоде переменные типа W Девы на 0,7—2m слабее переменных типа δ Цефея. Кривые блеска переменных типа W Девы отличаются от кривых блеска цефеид соответствующих периодов либо амплитудой, либо наличием горбов на нисходящей ветви, перерастающих иногда в широкий плоский максимум. Встречаются в старых шаровых скоплениях и на высоких галактических широтах. Делятся на подтипы:

  • CWA — переменные типа W Девы с периодами больше 8 дней (W Девы);
  • CWB — переменные типа W Девы с периодами меньше 8 дней (BL Геркулеса).

По традиции переменные типов W Девы нередко также называют цефеидами, так как часто (при периодах от 3 дней до 10 дней) по виду кривой блеска бывает невозможно отличить переменные этих типов друг от друга. Однако в действительности это совершенно разные объекты, находящиеся на разных этапах эволюции. Переменные типа W Девы принадлежат ко второму поколению звёзд (популяция II), то есть они появились из материала звёзд первого поколения и имеют довольно малую металличность. Одно из существенных спектральных отличий звезд типа W Девы от цефеид состоит в том, что в спектрах первых в некотором диапазоне фаз наблюдаются эмиссии в водородных линиях, а в спектрах цефеид — в линиях Н и К Ca II. Именно недооценка этих особенностей привела к тому, что Эдвин Хаббл неверно применил формулы для классических цефеид, чтобы оценить расстояние до Туманности Андромеды, тем самым занизив его.

Прототипом этих переменных является W Девы.

Переменная типа Альфы Лебедя

Переменные типа альфы Лебедя принадлежат к классу переменных звёзд с ярко выраженными нерадиальными пульсациями. Эти звёзды являются cверхгигантами спектральных классов B или A. Вариации яркости порядка 0,1 звёздной величины (10 % яркости) с периодами от нескольких дней до нескольких недель. Эти вариация часто выглядят нерегулярными из-за биений, то есть наложения множества пульсаций с близкими периодами.

Прототипом данного класса звёзд послужил Денеб (альфа Лебедя), чьи пульсации яркости лежат в диапазоне от +1,21m до +1,29m.

Фотометрическая система u’g’r’i’z’

Фотометрическая система u’g’r’i’z’ — астрономическая широкополосная пятицветная фотометрическая система. Разрабатывается для каталога SDSS. На конец 2009 года существуют фотометрические стандарты только для северного полушария.

Фотометрическая система UBV

Система UBV (система Джонсона или система Джонсона — Моргана) — наиболее широко используемая широкополосная фотометрическая система. Разработана в 1950-х гг. американскими астрономами Гарольдом Л. Джонсоном и Уильямом У. Морганом для классификации звёзд в зависимости от их цвета[10].

В этой системе звёздные величины измеряются в трех широких полосах спектра, названных U (ultraviolet — ультрафиолетовый), B (blue — синий) и V (visual — визуальный). Максимум чувствительности этих полос лежит на длинах волн 350, 430 и 550 нм соответственно. Выбор цветов из голубой части спектра был сделан потому, что фотоплёнки того времени были наиболее чувствительны в этой области спектра. Звёздные величины определяются таким образом, что для звёзд спектрального класса A0 V без межзвёздного покраснения все три величины равны друг другу. Таким образом, у таких звёзд показатели цвета B-V и U-B — разности звёздных величин в разных полосах — равны нулю[11].

Показатели цвета (U-B) и (B-V), можно использовать для определения некоторых физических свойств отдельных звёзд или их групп. Наиболее часто используется разность (B-V), причем B и V, если говорить очень упрощённо, соответствуют фотографической и визуальной звездным величинам. Показатель цвета (B-V) удобен потому, что для большинства звезд он относительно быстро и легко измеряется, оставаясь хорошим индикатором спектрального класса. Это одна из переменных, используемых при построении диаграммы цвет-звездная величина (диаграмма Герцшпрунга — Рассела). Чтобы расширить возможности метода, в 1965 г. Джонсон предложил использовать дополнительно еще несколько полос в инфракрасной части спектра (от 0,7 до 10,2 мкм). Они были названы R, I, J, H, K, L, M и N.

Система UBV имеет ряд недостатков. Коротковолновая отсечка фильтра U определяется главным образом земной атмосферой, а не самим фильтром. Таким образом, наблюдаемые величины могут изменяться с высотой и переменой атмосферных условий. Тем не менее в этой системе было сделано много измерений, в том числе и многих ярких звёзд.[12].

Литература

  • Н.Н Самусь разд. 2.5. Переменные типа RR Лиры // Переменные звёзды.

Источник: dic.academic.ru

1. Осмий, Плотность: 22,59 г/см3

Осмий, пожалуй, самый плотный природный элемент на Земле, который относится к драгоценной платиновой группе металлов. Это блестящее вещество имеет вдвое большую плотность свинца и чуть больше, чем у иридия. Впервые он был открыт Смитсоном Теннантом и Уильямом Хайдом Волластоном еще в 1803 году, когда они впервые изолировали этот стабильный элемент от платины Он в основном используется в материалах, где чрезвычайно важна высокая прочность.

 

 

Топ самых плотных материалов

 

2. Иридий, Плотность: 22,56 г/см3

Иридий — твердый, блестящий и один из самых плотных переходных металлов в платиновой группе. Он также является самым устойчивым к коррозии металлом, известным до настоящего времени, даже при экстремальных температурах 2000 ° C. Он был открыт в 1803 году Смитсоном Теннантом среди нерастворимых примесей в природной платине.

 

Топ 10 самых плотных веществ на Земле

 

3. Платина, Плотность: 21,45 г/см3

Платина является чрезвычайно редким металлом на Земле со средним содержанием 5 микрограммов на килограмм.  Южная Африка является крупнейшим производителем платины с 80% мирового производства, а также небольшим вкладом США и России. Это плотный, пластичный и нереактивный металл.

Помимо символа престижа (ювелирные изделия или любые аналогичные аксессуары), платина используется в различных областях, таких как автомобильная промышленность, где она используется для производства устройств контроля выбросов автомобилей и для переработки нефти. Другие малые области применения включают, например, медицину и биомедицину, оборудование для производства стекла, электроды, противоопухолевые препараты, датчики кислорода, свечи зажигания.

 

Рейтинг самых плотных веществ на земле

 

4. Рений, Плотность :21,2 г/см 3

Элемент Рений назван в честь реки Рейн в Германии после того, как он был обнаружен тремя немецкими учеными в начале 1900-х годов. Как и другие металлы платиновой группы, рений также является драгоценным элементом Земли и имеет вторую самую высокую температуру кипения, третью самую высокую температуру плавления любого известного элемента на Земле.

Из-за таких экстремальных свойств рений (в виде суперсплавов) широко используется в лопатках турбин и движущихся соплах практически всех реактивных двигателей во всем мире. Это также один из лучших катализаторов риформинга нафты (жидкой углеводородной смеси), изомеризации и гидрирования.

 

У каких звезд самая большая плотность

 

5. Плутоний, Плотность: 19,82 г/см3

В настоящее время плутоний является самым плотным радиоактивным элементом в мире. Впервые он был выделен в лаборатории Калифорнийского университета в 1940 году, когда исследователи взорвали уран-238 в огромном циклотроне. Затем первое крупное применение этого смертоносного элемента в Манхэттенском проекте, где значительное количество плутония было использовано для детонации «Толстяка», ядерного оружия примененного в японском городе Нагасаки.

 

У каких звезд самая большая плотность

 

6. Золото, Плотность: 19,30 г/см3

Золото является одним из самых ценных, популярных и востребованных металлов на Земле. Мало того, что, согласно нынешнему пониманию, золото на самом деле происходит от взрывов сверхновых в далеком космосе. Согласно периодической таблице, золото принадлежит к группе из 11 элементов, известных как переходные металлы.

 

У каких звезд самая большая плотность

 

7. Вольфрам, Плотность: 19,25 г/см3

Наиболее распространенное использование вольфрама в лампах накаливания и рентгеновских трубах, где его высокая температура плавления важна для эффективной работы в условиях сильной жары. В чистом виде его температура плавления, пожалуй, самая высокая из всех металлов, найденных на Земле. Китай является крупнейшим производителем вольфрама в мире, затем следуют Россия и Канада.

Его чрезвычайно высокая прочность на растяжение и относительно небольшой вес также сделали его подходящим материалом для производства гранат и снарядов, где он легируются другими тяжелыми металлами, такими как железо и никель. 

 У каких звезд самая большая плотность

 

8. Уран, Плотность: 19,1 г/см3

Как и торий, уран также слабо радиоактивен. Естественно, уран содержится в трех разных изотопах: уран-238, уран-235 и реже уран-234. Существование такого элемента было впервые обнаружено еще в 1789 году, но его радиоактивные свойства были открыты только в 1896 году Эженом-Мельхиором Пелиго, и его практическое использование впервые было применено в 1934 году.

 

У каких звезд самая большая плотность

 

9. Тантал, Плотность: 16,69 г/см3

Тантал относится к тугоплавкой группе металлов, которая составляет незначительную долю в различных типах сплавов. Он твердый, редкий и обладает высокой устойчивостью к коррозии, что делает его идеальным материалом для высокопроизводительных конденсаторов, которые идеально подходят для домашних компьютеров и электроники.

Другое важное применение тантала — в хирургических инструментах и ​​в имплантатах тела из-за его способности непосредственно связываться с твердыми тканями внутри нашего тела. 

 

У каких звезд самая большая плотность

 

 

10. Ртуть, Плотность: 13,53 г/см 3

На мой взгляд, ртуть является одним из самых интересных элементов периодической таблицы. Это один из двух твердых элементов, который становится жидким при нормальной комнатной температуре и давлении, а другой — бром. Температура замерзания составляет -38,8 ° C, а кипения — около 356,7 ° C.

 

У каких звезд самая большая плотность

 

 

Источник: topworld10.ru

16. Звезды

    Звезды видны на ночном небе как точечные светящиеся объекты. Основными характеристиками звезд являются масса, химический состав вещества звезды и её возраст. Массы звезд находятся в интервале от 0.08 до 100 масс Солнца.
    Звезда − это горячий газовый шар, разогреваемый за счет ядерной энергии и удерживаемый силами гравитации. Основную информацию о звездах дает испускаемый ими свет и электромагнитное излучение в других областях спектра. Светимость звезды − полная энергия, испускаемая звездой в единицу времени. Светимость звезды может быть вычислена по энергии, достигающей Земли, если известно расстояние до звезды. Звезды должны изменяться со временем, так как они излучают энергию в окружающее пространство. Во Вселенной постоянно рождаются новые и умирают старые звезды. Информация о звездной эволюции может быть получена из диаграммы Герцшпрунга-Рассела, представляющей собой зависимость светимости звезды от температуры её поверхности (рис. 22). Звезды излучает энергию, вырабатываемую в её глубинных слоях. По мере движения к периферии звезды длина волны излучения увеличивается. Время достижения фотоном из центра звезды её поверхности может исчисляться десятками и сотнями тысяч лет.

У каких звезд самая большая плотность 
Pис. 22. Диаграмма Герцшпрунга-Рассела. Линия показывает начальные положения звезд с различными массами на главной последовательности.

    На диаграмме Герцшпрунга-Рассела звезды распределены неравномерно. Около 90% звезд сконцентрировано в узкой полосе, пересекающей диаграмму по диагонали. Эту полосу называют главной последовательностью. Её верхний конец расположен в области ярких голубых звезд. Различие в заселенности звезд, находящихся на главной последовательности и областей, примыкающих к главной последовательности, составляет несколько порядков величины. Причина в том, что на главной последовательности находятся звезды на стадии горения водорода, которая составляет основную часть времени жизни звезды. Солнце находится на главной последовательности. Его положение указано на рис. 22.
    Следующие по населенности области после главной последовательности − белые карлики, красные гиганты и красные сверхгиганты. Красные гиганты и сверхгиганты − это в основном звезды на стадии горения гелия и более тяжелых ядер.
    В левой нижней части диаграммы (рис. 22) − вторая по численности группа звезд − белые карлики. В правом верхнем углу диаграммы группируются звезды с высокой светимостью, но низкой температурой поверхности − красные гиганты и сверхгиганты. Этот тип звезд встречается реже. Названия “гиганты” и “карлики” связаны с размерами звезд. Белые карлики не подчиняются зависимости масса-светимость, характерной для звезд главной последовательности. При одной и той же массе они имеют значительно меньшую светимость, чем звезды главной последовательности.
    Звезда находится на главной последовательности на определенном этапе эволюции и становится гигантом или белым карликом на другом. Большинство звезд находится на главной последовательности потому, что это наиболее длительная по времени фаза эволюции звезды.
    В таблице 12 приведены основные характеристики Солнца. Пределы изменения таких характеристик звезд как масса (M), светимость (L), радиус (R) и температура поверхности (T) даны в таблице 13.

Таблица 12

Основные характеристики Солнца

    Солнечный ветер − непрерывный поток плазмы солнечной короны в межпланетное пространство. Солнечный ветер в основном составляют протоны и электроны и немного ядер 4He. За год в результате солнечного ветра Солнце теряет 2·10-14 своей массы.

У каких звезд самая большая плотность
Рис. 23. Солнечный ветер.

 Таблица 13

Пределы изменения характеристик различных звезд

Рис.10
Рис. 24. Соотношение масса-светимость

    Для звезд главной последовательности зависимость масса-светимость показана на рис. 24 и имеет вид L ~ Mn, где n = 1.6 для звезд малой массы (M ≤ M) и n = 5.4 для звезд большой массы (M ≥ M). Это означает, что перемещение вдоль главной последовательности от звезд меньшей массы к звездам большей массы приводит к увеличению их светимости.
    Измеряя длину волны в максимуме излучения черного тела, можно определить его температуру. Черное тело с температурой 3 К имеет максимум спектрального распределения на частоте 3·1011 Гц. Черное тело с температурой 6000 К излучает зеленый свет. Температуре 10К соответствует излучение в рентгеновском диапазоне. В таблице 14 приведены интервалы длин волн, соответствующие различным цветам, наблюдаемым в оптическом диапазоне.

Таблица 14

Цвет и длина волны

    Температура поверхности звезды рассчитывается по спектральному распределению излучения.
    Классификация спектрального класса звезд приведена в таблице 15. Каждая буква характеризует звезды определенного класса. Звезды класса O самые горячие, класса N — самые холодные. В звезде класса O видны в основном спектральные линии ионизованного гелия. Солнце принадлежит к классу G, для которого характерны линии ионизованного кальция.

Таблица 15

Спектральные классы звезд

    Ближайшая к нас звезда − Солнце. Расстояние от Земли до Солнца ≈ 150 млн. км. Излучение Солнца − источник жизни на Земле. Вокруг Солнца обращаются другие планеты и их спутники, астероиды, метеориты, космическая пыль.
    Масса Солнца составляет 99.87% всей массы Солнечной системы. Остальные 0.13% массы вещества приходятся на 8 больших планет Солнечной системы (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун), несколько десятков спутников планет, астероиды (~105 объектов), кометы (~1011 объектов) и гигантское количество более мелких объектов. Согласно оценкам на расстоянии между 30–50 астрономических единиц находится не менее 70 тыс. объектов, имеющих размеры от 100 до 400 км. Все эти объекты объединены в единую систему гравитационным притяжением Солнца. Основная масса вещества Солнечной системы сосредоточена в Солнце, однако 98% момента количества движения приходится на долю планет. Интересная особенность Солнечной системы состоит в том, что все планеты обращаются в одном направлении, совпадающем с направлением вращения Солнца. В том же направлении вращаются вокруг своих осей все планеты, за исключением Венеры и Урана, оси вращения которых противоположны солнечной.

 Солнечная система

У каких звезд самая большая плотность

    Одним из существенных моментов в понимании эволюции Вселенной является представление о распределении образующихся звезд по массам. Изучая наблюдаемое распределение звезд по массам и учитывая время жизни звезд различной массы, можно получить распределение звезд по массам в момент рождения. Установлено, что вероятность рождения звезды данной массы F(M), приближенно, обратно пропорциональна квадрату массы (функция Солпитера):

F(M) ~ M-7/3.

    Однако это лишь общая закономерность. В некоторых областях наблюдается дефицит массивных звезд. В областях, где много молодых звезд, звезд малой массы меньше. Считается, что первые звезды были в основном яркими, массивными и короткоживущими.
    Функция масс должна обрываться на нижнем конце в районе масс ~ (0.1–0.025)M. Используя в качестве нижней оценки два значения масс M ~ 0.1M и 0.025M, можно получить относительную массу звезд, имеющих массы больше 5M:

У каких звезд самая большая плотность

и долю массы звезд, имеющих массу меньше солнечной,

У каких звезд самая большая плотность

    Рождение звезды. Согласно современным представлениям образование звезд происходит из облака газа и пыли. Однородно распределенное вещество в пространстве неустойчиво и может собираться в сгустки под действием сил тяготения. Небольшие, случайно образовавшиеся сгустки плотности растут из-за гравитационной неустойчивости. Чтобы образовалась звезда, необходимо сжатие некоторой области газопылевого облака до такой стадии, пока она не станет достаточно плотной и горячей. В процессе такой концентрации вещества происходит увеличение температуры и давления. Возникают условия для появления звезды. По мере того, как происходит сжатие вещества, из которого образуется звезда, повышается её температура. Излучение и увеличивающаяся кинетическая энергия атомов и молекул газа и пыли создают давление, препятствующее сжатию газопылевого облака. Температура и давление максимальны в центре облака и минимальны на периферии. Средняя температура звезды возрастает тем быстрее, чем быстрее она излучает энергию и сжимается. Гравитационная энергия высвобождается со скоростью, которая не только восполняет потерю энергии с поверхности звезды, но и нагревает звезду.

     Теорема о вириале. Средняя кинетическая энергия материальной точки, совершающей пространственно ограниченное движение под действием сил притяжения, подчиняющихся закону обратных квадратов, равна половине её средней потенциальной энергии с обратным знаком.

    Движение материальной точки в поле центральных сил, описываемых потенциалом

U(r) = C/r,

где C − константа. В нерелятивистском случае уравнение движения имеет вид:

(3).

 Умножая обе части уравнения (1) скалярно на  , получаем:

Усредняя по большому интервалу времени

и учитывая, что , получаем:

        или        

(4)

Для системы материальных точек имеем:

(

Средняя полная
кинетическая энергия

)

(

Средняя полная
потенциальная энергия
) (5)

    Согласно теореме о вириале у звезды, находящейся в термодинамическом равновесии, средняя тепловая энергия и средняя гравитационная энергия связаны соотношением:

2тепл + гравит = 0

(6).

    Полная энергия звезды дается выражением:

E = тепл + гравит =  —тепл (7)

    Это означает, что теплоемкость звезды является отрицательной величиной: потери энергии на излучение не охлаждают звезду, а, наоборот, нагревают. Действительно, пусть звезда в результате излучения потеряла энергию E, тогда её тепловая энергия изменится от тепл =  — E до
тепл = — (E —
ΔE) = — E + ΔE, т.е. увеличится, что и приводит к увеличению температуры звезды.
    В образующейся звезде возможны два способа переноса тепла из более горячей центральной области к более холодной периферии. Первый способ − конвекция, в процессе которой горячие частицы пыли и газа перемещаются из более нагретой центральной области на периферию. Второй способ − излучение. В этом случае тепло переносится фотонами.

 Гравитационная энергия

    Рассмотрим два состояния вещества с полной массой M. Состояние I − это состояние, когда вся масса сконцентрирована внутри шара радиуса R. Состояние II − состояние, когда всё вещество разнесено на бесконечность. Чтобы перейти от состояния I к состоянию II необходимо затратить энергию.

 Гравитационная энергия однородного шара

    Масса шара M распределена однородно с плотностью ρ внутри шара радиуса R 

У каких звезд самая большая плотность (8)

При удалении слоя толщиной dr, расположенного на расстоянии r от центра шара, затрачивается энергия равная энергии этого шарового слоя в гравитационном поле, создаваемом внутренними слоями

У каких звезд самая большая плотность

Интегрируя по всему объему шара, получим

У каких звезд самая большая плотность

Учитывая соотношение (8), получим

У каких звезд самая большая плотность

Eгр − энергия гравитационного поля, обусловленная гравитационным притяжением, составляющих шар элементов массы.

У каких звезд самая большая плотность − гравитационная постоянная.

Величина R = GM/c2 называется гравитационным радиусом.

В качестве нулевого уровня отсчета энергии выбирается состояние II. Поэтому гравитационная потенциальная энергия должна быть отрицательной. Величина полной гравитационной энергии, освобождаемой при сжатии звезды, по порядку величины равна

У каких звезд самая большая плотность

    Для типичных астрономических объектов величины гравитационной энергии даны в табл. 16.

Таблица 16

Источник: nuclphys.sinp.msu.ru

Звезды можно назвать самыми главными телами во Вселенной: ведь в них заключено более 90% всего наблюдаемого нами вещества.

Каждая звезда — это массивный газовый шар, излучающий собственный свет, в отличие от планет, которые светят отраженным солнечным светом. По своей природе звезды родственны Солнцу, ближайшей к Земле звезде.

Все звезды очень далеки от нас, и расстояние до каждой из них, кроме Солнца, во много раз превышает расстояние от Земли до любой из планет Солнечной системы. Прямой способ определения расстояний до сравнительно близких звезд основан на измерении их наблюдаемого смещения на фоне более далеких звезд, вызванного движением Земли вокруг Солнца.

Если расстояние до звезд составляет сотни и более парсек, их параллактическое смещение становится незаметным. Тогда для определения расстояний до звезд используют другие, косвенные методы, требующие анализа звездных спектров.

Самая близкая к Солнечной системе звезда — Проксима Центавра — находится от нас на расстоянии примерно 1,3 пс. Большинство звезд, хорошо заметных невооруженным глазом, удалено на десятки и сотни световых лет.

Звезды различаются по массе, размерам, плотностям, светимостям и химическому составу.

Рассмотрим эти характеристики подробнее.

Для определения масс звезд изучают движения звезд, входящих в пары и группы. В этих парах и группах звезды притягивают друг друга, двигаясь вокруг общего центра масс (двойные звезды). Массы звезд в таком случае определяются на основании закона всемирного тяготения. Чаще всего масса звезды измеряется в единицах массы Солнца, которая составляет примерно 2•1030 кг. Массы почти всех звезд находятся в пределах от 0,1 до 50 масс Солнца.

Размеры звезд определяют как прямыми методами, с помощью оптических интерферометров, так и путем теоретических расчетов. Оказалось, что размеры большинства наблюдаемых звезд составляют сотни тысяч и миллионы километров. Диаметр Солнца, например, равен 1392000 км. Но встречаются и очень маленькие звезды – белые карлики и совсем крошечные нейтронные звезды диаметром 10–20 км. Звезды с размерами во много раз больше, чем у Солнца, являются гигантами (Бетельгейзе, Арктур, Антарес). Но особенно велики очень редко встречающиеся звезды — красные сверхгиганты. Если бы некоторые из таких звезд оказались на месте Солнца, орбита Марса, а то и Юпитера очутились бы внутри них!

Сравнительные размеры звёзд

Таким образом, по размерам звезды отличаются друг от друга значительно больше, чем по массе. По этой причине чем меньше звезда, тем, как правило, выше плотность ее вещества, и наоборот. Вещество звезд-гигантов и сверхгигантов может иметь плотность меньшую, чем воздух в нормальных, земных условиях. Средняя плотность солнечного вещества в 1,4 раза больше плотности воды. Значительно плотнее Солнца белые карлики. 1 см3 вещества звезды Сириус В имеет массу более 50 кг, а некоторые белые карлики еще в десятки раз плотнее. Но рекорд по плотности держат нейтронные звезды — их плотность такая же, как у атомных ядер, — 1014 г/см3. Такая плотность вещества может получиться, если весь земной шар сжать до размера в полкилометра!

Еще больше, чем по размерам, различаются звезды по светимости. Так называют мощность оптического излучения, т. е. количество световой энергии, ежесекундно выделяемое звездой. Чаще всего светимость выражают в единицах светимости Солнца. Эта величина равна 3,8•1026 Вт. Для большинства наблюдаемых звезд она находится в пределах от нескольких тысячных долей до миллиона светимостей Солнца.

Химический состав звезд определяют, изучая их спектр. Оказалось, что вещество звезд содержит те же элементы, которые встречаются и на Земле. Почти во всех звездах более 98% массы приходится на два самых легких элемента — водород и гелий, причем водорода примерно в 2,7 раза больше по массе, чем гелия. На долю всех остальных элементов приходится около 2% массы вещества.

Звезды непрозрачны. Поэтому мы можем непосредственно определять химический состав только их поверхностных слоев, от которых к нам приходит свет. Однако теоретические расчеты позволяют предсказать содержание различных элементов и в недрах звезд.

По физическим свойствам вещества все известные звезды можно разделить на три категории: нормальные звезды, белые карлики и нейтронные звезды.

К нормальным звездам относятся большинство наблюдаемых звезд, в том числе все те, которые можно увидеть невооруженным глазом или в небольшой телескоп. Они состоят из обычного по своим свойствам, так называемого идеального газа. Его давление прямо пропорционально температуре и обратно пропорционально объему, который газ занимает. Используя физические законы, которым подчиняется газ, астрономы рассчитывают плотность, давление и температуру в недрах звезд, что очень важно для понимания строения звезд и их развития.

В звездах с очень большой плотностью вещество уже не подчиняется законам идеального газа. Газ приобретает иные свойства и называется вырожденным. Из вырожденного газа состоят белые карлики, а также ядра некоторых звезд-гигантов.

Вещество нейтронных звезд обладает чудовищной плотностью, при которой не могут существовать даже атомные ядра. Оно состоит в основном из электрически нейтральных элементарных частиц — нейтронов. Нейтроны в обычном состоянии входят, наряду с протонами, в состав атомных ядер.

Вещество любой звезды находится под действием силы гравитации, стремящейся сжать звезду. Однако звезды не сжимаются (по крайней мере, быстро), потому что гравитации препятствует сила давления звездного вещества. В нормальных звездах это давление обусловлено упругими свойствами горячего идеального газа. В белых карликах сжатию препятствует давление вырожденного газа. Оно почти не зависит от того, горячий газ или холодный. В нейтронных звездах гравитацию сдерживают ядерные силы, действующие между отдельными нейтронами.

Температура и тепловое давление газа в звездах поддерживаются внутренними источниками энергии. Если они иссякнут (а рано или поздно в каждой звезде это происходит), силы тяготения сожмут звезду в маленький плотный шар. В нормальных звездах энергия постоянно вырабатывается в центральной области, где плотность и температура газа достигают максимальных значений. Там происходят термоядерные реакции между протонами (ядрами атомов водорода), в результате которых самый легкий газ — водород превращается в более тяжелый гелий. При этом выделяется та энергия, которая позволяет звездам долго сохранять свою высокую температуру, но запасы водорода в звездах постепенно убывают. В Солнце, например, каждую секунду количество водорода уменьшается примерно на 600 млн т, и почти на столько же больше становится гелия. За секунду выделяется энергия, равная примерно 3,8•1026 Дж, которую уносят электромагнитные волны. Несколько процентов этой энергии получают всепроникающие элементарные частицы — нейтрино, возникающие при ядерных реакциях. Они легко пронизывают звезду насквозь и улетают со скоростью света в межзвездное пространство.

В некоторых звездах — красных гигантах температура в центральной области настолько высока, что там начинает происходить реакция между ядрами гелия, в результате которой возникает более тяжелый элемент — углерод. Эта реакция также сопровождается выделением энергии.

По современным научным представлениям большая часть элементов тяжелее гелия, существующих в природе, образовалась при термоядерных реакциях в недрах звезд или в реакциях, протекающих при взрывах сверхновых звезд.

Когда звезда очень молода и в ней еще не начались ядерные реакции, источником ее энергии может служить сжатие звездного вещества, т. е. его уплотнение под действием собственной гравитации. При этом потенциальная энергия вещества уменьшается и переходит в тепловую.

Источник: myvera.ru

Размеры, массы, плотность, светимость звезд

В настоящее время существует множество изученных звезд, каждая из которых уникальна в своем роде. И отличается от других своими размерами, массой, плотностью, цветом и пр. Говоря о физических данных звезд, невозможно обойти стороной способы получения этих данных. Размеры звезд можно определять несколькими способами. Первый способ, это применение оптического интерферометра. С дальнейшим использованием полученных данных в вычислении размера по формулам. Недостатком такого способа является отсутствие точных данных о радиусе изучаемой звезды и такой способ сложно использовать для звезд находящихся в дали от нашей планеты. Для определения размеров многих других звезд применяется второй способ. В вычислении данных используется спутник нашей планеты — Луна. Именно она закрывает исследуемую звезду, постепенно перекрывая её свет. В это время фиксируется так называемый угловой размер звезды, после чего высчитывается истинный размер звезды с использованием данных о расстоянии до неё. Существует так же третий способ вычисления размеров. Заключается он в теоретическом расчете размера звезды, исходя из оценок полной светимости и температуры по закону Стефана — Больцмана. Как упоминалось ранее, каждая звезда уникальна по-своему. Если разделить звезды исходя из их размера, то можно увидеть: звезды карлики, гиганты (размер которых сравним с размером нашей Солнечной системы) и обычные звезды, которых большинство.

Масса звёзд

Масса звезд как объект исследования представляет очень важную характеристику. Масса различается в зависимости от количества вещества находящегося в звезде. Соответственно от количества вещества меняется и давление, температура и многие многие другие факторы. В настоящее время астрономия не располагает методом прямого и независимого определения массы изолированной звезды. Для звезд главной последовательности установлено, что чем больше масса, тем выше светимость звезды. Эта зависимость нелинейна: например, с увеличением массы вдвое светимость возрастает более чем в 10 раз. Будет уместно сказать, что самые маленькие по размерам звезды будут значительно больше любой планеты нашей Солнечной системы. А вообще массы звезд, от самой большой до самой маленькой различаются всего в несколько сот раз.

Плотность звёзд

Плотность звезд зависит в большей степени от размера звезды. Вспомним общеизвестное правило, что у звезд гигантов и сверхгигантов плотность намного меньше, чем у средних и маленьких звезд. Лидерами по плотности являются звезды карлики (их плотность варьируется от 900 до1011кг/м3). Большую разбежку в плотности можно объяснить весьма интересными свойствами веществ этих звезд. Дело в том, что электроны звездного вещества оторваны от атомов ядер. А агрегатное состояние этого вещества сложно назвать однозначно. Ведь это и не жидкое и не твердое состояние, но тем не менее принято считать газообразным.

Светимость звезд

При помощи использования современных телескопов, стало возможно разделение звезд в зависимости от их яркости на 24 группы. Ранее было принято делить звезды только лишь на шесть групп. За единицу измерения яркости звезд принять считать латинскую букву «m», сокращенное слово «magnitude», что в переводе с латинского означает величина. Самые яркие звезды относят к звездам первой величины (1m). Звезды с меньшей яркостью относят к 2m. Дальнейшее деление яркости звезд происходит по нисходящей (то есть самые слабые звезды относят к группе 24m).

Магнитное поле звёзд

Звёздное магнитное поле — магнитное поле, создаваемое движением проводящей плазмы внутри звёзд главной последовательности. Это движение создается путем конвекции, которая является одной из форм переноса энергии из центра звезды к её поверхности с помощью физического перемещения материала. Локальные магнитные поля воздействуют на плазму, в результате чего намагниченные области поднимаются по отношению к остальной части поверхности, и могут достичь даже фотосферы звезды. Этот процесс создает звёздные пятна на поверхности звезды (по аналогии с солнечными пятнами), и связанное с этим появление корональных петель[1].

Пузырь звёздного ветра

Пузырь звёздного ветра (астросфера) — эта область объёма пространства звёздной системы, в котором звёздный ветер звезды (или звёзд) имеет положительную скорость по направлению от своей звезды. Извне астросфера условно ограничена бесстолкновительной ударной волной, определяемой балансом давлений звёздного ветра с одной стороны, с другой — давлением магнитного поля и межзвездной среды[2]. Гелиосфера является частным случаем астросферы.

Область может иметь несколько световых лет в поперечнике у массивной звезды классов O, B, звёзд Вольфа — Райе. Она ограничиваться горячим газом межзвёздной среды в зоне ударной волны, который нагревается высокой скоростью звёздного ветра (до нескольких тысяч км/с (у молодых и горячих звёзд). Также газ изнутри системы „выдувается“ ветром наружу. Астросфера менее горячих звёзд (например, Солнца) мало нагревает межзвёздный газ.

Астросферы имеют структуру с двумя ударными волнами[3]: область, на которой происходит замедление ветра носит название граница ударной волны; область, вдоль которой уравновешивается давление ветра и межзвёздной среды, т. е. на которой ветер теряет скорость полностью, называется астропаузой (по аналогии с гелиопаузой); граница, на которой происходит столкновение и смешивание межзвёздной среды с набегающим звёздным ветром — головная ударная волна. Газ в зоне граница ударной волны может нагреваться до 106 K и порождать рентгеновское излучение из-за своей ионизации до плазменного состояния.

Сам пузырь не имеет формы шара. С одной стороны он вытянут, а с другой сжат, в зависимости от направления вращения звёздной системы вокруг галактического центра галактики и от плотности близлежащих звёзд и их энергетической мощности.

При высокой плотности межзвёздного газа и пыли или при наличии ранее сброшенной звёздной оболочки, образуются наблюдаемые с Земли туманности, созданные ударными волнами (например, туманность Полумесяц).

Существуют также «суперпузыри», так называемые области H II — полости, поперечником до нескольких образованные в межзвёздном газе под действием звёздного ветра скоплений крупных молодых звёзд.

Например[источник не указан 468 дней], объект, обозначаемый как N44F, расположен приблизительно в 160 тысячах световых лет от Земли в соседней карликовой галактике Большое Магелланово облако (в направлении на южное созвездие Золотая Рыба). N44F раздувается потоками звёздного ветра от экстремально горячей звезды, «захороненной» когда-то в холодном плотном облаке.

Гарвардская классификация звездных спектров

Основной метод изучения звезд — исследование их спектров. Многочисленные тёмные линии, пересекающие спектральную полоску, связаны с поглощением света атомами различных элементов в атмосфере звёзд. Так как каждый химический элемент имеет свой набор линий, спектр позволяет определить, из каких веществ состоит звезда. Спектры звезд можно разделить на несколько основных классов.

В 1950-х по Гарвардской классификации выделялось семь спектральных классов, обозначенных латинскими буквами O, B, A, F, G, K, M. При движении по ряду слева направо изменяется цвет звезды: O — голубой, А — белый, G — жёлтый, М — красный. В том же направлении соответственно уменьшается температура звезд. Позже был добавлен новый класс W.

Самые горячие звезды — звезды класса W. Температура их поверхности достигает 100000 К. Их цвет — голубой. Голубые также звезды класса O. Их температура от 50000 К (кельвинов) и ниже. Голубовато-белые звезды класса B имеют температуру 12000 — 25000 К; белые звезды класса А — 11000 К. Желтые звезды классов F и G и желтовато-оранжевые класса К имеют температуру порядка 4500 К. И, наконец, самые холодные звезды — красные звезды класса М с температурой ниже 3600 К.

Физические процессы, происходящие в недрах звезд

Главный процесс, проходящий в недрах звезд называется термоядерный синтез. Термоядерный синтез — это разновидность ядерной реакции, при которой лёгкие атомные ядра объединяются в более тяжёлые за счет кинетической энергии их теплового движения.

При изучении процессов проходящий в недрах звезд был проделан опыт по слиянию двух или более ядер легких элементов. В итоге это привело к тому, что в момент слияния высвобождается огромное количество энергии. В связи с этим был сделан вывод, что внутри звезд протекает постоянный процесс термоядерного синтеза, который служат неисчерпаемым источником энергии звезд. Так же стоит отметить, о воздействии температуры на проходящие реакции внутри звезд. При предельно низких температурах происходит всего два вида реакции: «протон — протонная цепочка» и «углеродно-азотный цикл». Каждая из этих реакций приводит к превращению водорода в гелий с выделением огромного количества энергии. При высоких же температурах преобладает протон — протонная цепочка и углеродно-водородный цикл. Происходящие в звездах реакции позволяют объяснить элементный состав нашей вселенной, которая состоит примерно из водорода и гелия, а содержание остальных элементов составляет доли процента.

Срок жизни звезд

Срок жизни каждой звезды напрямую зависит от её массы. Если взять за единицу измерения массы звезды — массу Солнца, то можно сказать, что звезда с массой больше в два, три раза будет существовать 15-25 миллионов лет. Больше масса звезды, больше срок её жазни.

Звёздная эволюция

Звёздная эволюция в астрономии — последовательность изменений, которым звезда подвергается в течение её жизни, то есть на протяжении сотен тысяч, миллионов или миллиардов лет, пока она излучает свет и тепло. В течение таких колоссальных промежутков времени изменения оказываются весьма значительными.

Звезда начинает свою жизнь как холодное разрежённое облако межзвёздного газа, сжимающееся под действием собственного тяготения и постепенно принимающее форму шара. При сжатии энергия гравитации переходит в тепло, и температура объекта возрастает. Когда температура в центре достигает 15-20 миллионов К, начинаются термоядерные реакции и сжатие прекращается. Объект становится полноценной звездой. Первая стадия жизни звезды подобна солнечной — в ней доминируют реакции водородного цикла[4]. В таком состоянии он пребывает бо́льшую часть своей жизни, находясь на главной последовательности диаграммы Герцшпрунга — Расселла, пока не закончатся запасы топлива в его ядре. Когда в центре звезды весь водород превращается в гелий, образуется гелиевое ядро, а термоядерное горение водорода продолжается на его периферии.

В этот период структура звезды начинает меняться. Её светимость растёт, внешние слои расширяются, а температура поверхности снижается — звезда становится красным гигантом, которые образуют ветвь на диаграмме Герцшпрунга-Рассела. На этой ветви звезда проводит значительно меньше времени, чем на главной последовательности. Когда накопленная масса гелиевого ядра становится значительной, оно не выдерживает собственного веса и начинает сжиматься; если звезда достаточно массивна, возрастающая при этом температура может вызвать дальнейшее термоядерное превращение гелия в более тяжёлые элементы (гелий — в углерод, углерод — в кислород, кислород — в кремний, и наконец — кремний в железо).

Изучение звёздной эволюции невозможно наблюдением лишь за одной звездой — многие изменения в звёздах протекают слишком медленно, чтобы быть замеченными даже по прошествии многих веков. Поэтому учёные изучают множество звёзд, каждая из которой находится на определённой стадии жизненного цикла. За последние несколько десятилетий широкое распространение в астрофизике получило моделирование структуры звёзд с использованием вычислительной техники.

p-процесс

p-процесс — термоядерная реакция, происходящая, в частности, при коллапсе ядра сверхновой звезды, и ответственная за происхождение некоторых богатых протонами атомных ядер тяжелее железа.

r-процесс

r-Процесс или быстрый процесс захвата нейтронов — это процесс образования более тяжёлых ядер из более лёгких путём последовательного захвата нейтронов в ходе left(mathrm{n},mathrm{gamma}right) реакций.

Захват нейтронов продолжается до тех пор, пока темп захвата нейтронов left(mathrm{n},mathrm{gamma}right) выше, чем темп распада изотопа. Затем атом претерпевает β-распад и захват нейтронов продолжается.

rp-процесс

rp-Процесс — процесс захвата быстрых протонов атомным ядром. Является одним из процессов нуклеосинтеза, ответственных за рождение многих элементов тяжелее железа, встречающихся во Вселенной. В отличие от s- и r- процессов, rp-процесс проходит в ядрах, богатых протонами. Верхний предел rp-процесса (наиболее тяжёлые ядра, которые могут быть получены в ходе реакции) пока точно не установлен, однако последние исследования[источник не указан 674 дня] говорят о том, что в нейтронных звёздах он не может идти дальше теллура из-за торможения α-распадом. Этот факт позволяет сказать, что наиболее массивным элементом, который может получиться в результате rp-процесса, является 105Te — легчайший изотоп, для которого наблюдается α-распад (хотя другие, более лёгкие, изотопы теллура также, возможно, подвержены α-распаду).

s-процесс

s-Процесс или медленный процесс захвата нейтронов — это процесс образования более тяжёлых ядер из более лёгких путём последовательного захвата нейтронов. Характерное время протекания s-процессов много больше периода β-распада, поэтому в них включаются либо стабильные ядра, либо β-радиоактивные ядра, имеющие большие периоды полураспада. Исходным элементом в s-процессе служит изотоп железа править] Переменная звезда типа α² Гончих Псов

Переменная звезда типа α² Гончих Псов — тип вращающихся переменных звёзд. Это звёзды главной последовательности спектральных классов B8p-A7p. Они обладают сильными магнитными полями, их атмосферы химически-пекулярны — в спектрах присутствуют аномально усиленные линии кремния, стронция, хрома и редкоземельных элементов. Интенсивности спектральных линий подобных звёзд меняются вместе с напряжённостью магнитного поля. Периодичность этих изменений совпадает как с периодом вращения звезды, так и с периодом изменения блеска, лежащим в пределах от 0,5 до 160 дней. Амплитуды изменения блеска составляют от 0,01 до 0,1 звёздной величины[5].

Прототипом класса переменных звёзд является звезда Сердце Карла (α² Гончих Псов), изменяющая свою яркость на 0,14m с периодом 3,47 дня[6]. Из ярких звёзд к этому типу относятся Алиот (ε Большой Медведицы) и Альферац (α Андромеды).

В классификации 4-го издания Общего каталога переменных звёзд этот тип звёзд обозначается ACV[5].

Переменная звезда типа Дельты Щита

Переменная типа δ Щита — переменная звезда, светимость которой резко меняется из-за радиальных и нерадиальных пульсаций поверхности звезды.

Переменные типа BY Дракона

Переменные типа BY Дракона — переменные звёзды главной последовательности поздних спектральных классов, обычно K или M. Прототипом данной категории звёзд является BY Дракона. Вариации их блеска возникают из-за вращения, поскольку на их поверхности находятся пятна, аналогичные солнечным, но занимающие намного бо́льшую площадь, а также из-за хромосферной активности. Амплитуда яркости обычно не превышает 0,5 звёздной величины, а характерная продолжительность циклов равна периоду вращения звезды (от нескольких часов до нескольких месяцев). Некоторые из этих звёзд демонстрируют переменность других типов — например, испытывают вспышки, характерные для переменных типа UV Кита; в таких случаях они относятся также и к этому типу. Ярким примером такой звезды является EV Ящерицы.

Переменная типа RR Лиры

Переменные типа RR Лиры — тип радиально пульсирующих переменных звезд, гигантов спектральных классов А — F, лежащих на горизонтальной ветви диаграммы Герцшпрунга — Рассела, с периодами, заключенными в пределах от 0,2 до 1,2 дня, и амплитудами изменения блеска от 0,2m до 2m. Прототипом этих переменных стала RR Лиры.

По традиции переменные типа RR Лиры иногда называют короткопериодическими цефеидами или переменными шаровых скоплений. В большинстве случаев входят в сферическую составляющую Галактики, встречаются (иногда в большом количестве) в некоторых шаровых скоплениях, возраст которых свыше 12 млрд лет, принадлежат к самым старым представителям звездного населения Галактики. Количество известных звёзд такого типа превышает 6 тыс. и они являются самым многочисленным подтипом переменных.
Как у цефеид, максимум скорости расширения поверхностных слоев этих звезд практически совпадает с максимумом их блеска. Однако, в отличие от цефеид, это более старые звёзды и они относительно маломассивны (немного больше половины солнечной массы). Средняя абсолютная звёздная величина — 0,75m, то есть они ярче Солнца в 40-50 раз. Известны случаи переменности как формы кривой блеска, так и периода (эффект Блажко).
Отношение между периодом переменности и абсолютной звёздной величиной делает их хорошими кандидатами в стандартные свечи для относительно близких объектов, в пределах Млечного пути. Они очень часто используются для изучения шаровых звёздных скоплений. Плохо подходят для изучения внешних галактик в силу их малой светимости.

Переменные типа RR Лиры делятся на три подтипа:

  • RRab — переменные с асимметричной кривой блеска (крутой восходящей ветвью), периодами от 0.3 до 1.2 дней и амплитудами от 0.5m до 2m (RR Лиры). Первоначально исследователи выделяли отдельные подтипы RRa и RRb, отличающиеся крутизной восходящей ветви, но дальнейшие исследования не выявили между ними чёткой грани. В ОКПЗ они объединены.
  • RRc — переменные с почти симметричными, иногда синусоидальными, кривыми блеска с периодами от 0.2 до 0.5 дней и амплитудами, не превышающими 0.5m (SX UMa). В современной теории звёздных пульсаций считается, что в отличие от подтипа RRab (пульсирующего в основном тоне) звёзды подтипа RRc пульсируют в обертоне.
  • RR(B) — переменные, характеризующиеся наличием двух одновременно действующих мод пульсации — основного тона с периодом P0 и первого обертона с периодом Р1 (AQ Льва). Отношение Р10 ≈ 0.745.

Переменная типа RS Гончих Псов

Переменные типа RS Гончих Псов — эруптивные переменные звёзды. К этому типу относятся тесные двойные системы с эмиссией Н и К Ca II в спектре, компоненты которых обладают повышенной хромосферной активностью, вызывающей квазипериодическую переменность их блеска с периодом, близким к периоду обращения, и переменной амплитудой, обычно достигающей 0.2m.

Первым, кто выделил эти переменные в отдельный класс, был Отто Струве в 1946 году. В 1974 американский астроном Оливер (Oliver D.S.) определил набор визуальных характеристик переменные типа RS Гончих Псов и 1976 американский астроном Халл (Hall), основываясь на них разделил эти системы на пять групп).[8]:

  • I. Периодические системы. Период обращения от 1 до 14 дней. Более горячий компонент спектрального класса F или G и класс светимости V или IV. Чётко выражены спектральные линий Ca II Н и К, в то время когда компоненты не затмевают друг друга.
  • II. Короткопериодические системы. Период обращения менее 1 дня. Более горячий компонент спектрального класса F или G и класс светимости V или IV. Спектральные линии Ca II Н и К присутствует в спектре одного или обоих компонентов.
  • III. Долгопериодические системы. Период обращения более 14 дней. Один из компонентов спектрального класса G или K и класс светимости II, III или IV. Чётко выражены спектральные линий Ca II Н и К, в то время когда компоненты не затмевают друг друга.
  • IV. Вспыхивающие звёзды. Более горячий компонент спектрального класса dKe или dMe, в его спектре чётко выражены спектральные линий Ca II Н и К,
  • V. Системы типа Т Тельца. Более горячий компонент — белый карлик. Более холодный компонент принадлежит к спектральному классу G или K, в его спектре чётко выражены спектральные линий Ca II Н и К,

Кривая блеска переменные типа RS Гончих Псов демонстрирует квазипериодическую структуру. На кривой присутствуют плато. В 1979 году американские астрономы Итон (Eaton) и Халл (Hall) предложили простейший механизм образования плато — «звёздные пятна», то есть холодные крупные области на поверхности звезды по аналогии с солнечными пятнами. Подобные пятна в настоящее время обнаружены косвенными методами у многих звёзд[9].

Хромосферная активность выявляется по присутствию спектральных линий Ca II Н и К, а также по серии Балмера или Hα. По аналогии с Солнцем можно предположить, что эта активность связана с мощными магнитными полями и пятнами на поверхности звезды.

Некоторые переменные типа RS Гончих Псов являются источниками рентгеновского и радиоизлучения. Радиоизлучение не связано с температурой поверхности и может служить указателем на мощные магнитные поля. Рентгеновское излучение Lx >> 1024 ватт. Такое мощное излучение, по аналогии с Солнцем, может быть интерпретировано как свидетельство весьма горячей короны: T ~ 107 K.

Переменная типа W Девы

Переменные типа W Девы — пульсирующие переменные сферической составляющей или старой составляющей диска Галактики с периодами примерно от 0,8 до 35 дней и амплитудами от 0,3m до 1,2m. Характеризуются зависимостью период-светимость, отличающейся от аналогичной зависимости для переменных типа δ Цефея. При одинаковом периоде переменные типа W Девы на 0,7—2m слабее переменных типа δ Цефея. Кривые блеска переменных типа W Девы отличаются от кривых блеска цефеид соответствующих периодов либо амплитудой, либо наличием горбов на нисходящей ветви, перерастающих иногда в широкий плоский максимум. Встречаются в старых шаровых скоплениях и на высоких галактических широтах. Делятся на подтипы:

  • CWA — переменные типа W Девы с периодами больше 8 дней (W Девы);
  • CWB — переменные типа W Девы с периодами меньше 8 дней (BL Геркулеса).

По традиции переменные типов W Девы нередко также называют цефеидами, так как часто (при периодах от 3 дней до 10 дней) по виду кривой блеска бывает невозможно отличить переменные этих типов друг от друга. Однако в действительности это совершенно разные объекты, находящиеся на разных этапах эволюции. Переменные типа W Девы принадлежат ко второму поколению звёзд (популяция II), то есть они появились из материала звёзд первого поколения и имеют довольно малую металличность. Одно из существенных спектральных отличий звезд типа W Девы от цефеид состоит в том, что в спектрах первых в некотором диапазоне фаз наблюдаются эмиссии в водородных линиях, а в спектрах цефеид — в линиях Н и К Ca II. Именно недооценка этих особенностей привела к тому, что Эдвин Хаббл неверно применил формулы для классических цефеид, чтобы оценить расстояние до Туманности Андромеды, тем самым занизив его.

Прототипом этих переменных является W Девы.

Переменная типа Альфы Лебедя

Переменные типа альфы Лебедя принадлежат к классу переменных звёзд с ярко выраженными нерадиальными пульсациями. Эти звёзды являются cверхгигантами спектральных классов B или A. Вариации яркости порядка 0,1 звёздной величины (10 % яркости) с периодами от нескольких дней до нескольких недель. Эти вариация часто выглядят нерегулярными из-за биений, то есть наложения множества пульсаций с близкими периодами.

Прототипом данного класса звёзд послужил Денеб (альфа Лебедя), чьи пульсации яркости лежат в диапазоне от +1,21m до +1,29m.

Фотометрическая система u’g’r’i’z’

Фотометрическая система u’g’r’i’z’ — астрономическая широкополосная пятицветная фотометрическая система. Разрабатывается для каталога SDSS. На конец 2009 года существуют фотометрические стандарты только для северного полушария.

Фотометрическая система UBV

Система UBV (система Джонсона или система Джонсона — Моргана) — наиболее широко используемая широкополосная фотометрическая система. Разработана в 1950-х гг. американскими астрономами Гарольдом Л. Джонсоном и Уильямом У. Морганом для классификации звёзд в зависимости от их цвета[10].

В этой системе звёздные величины измеряются в трех широких полосах спектра, названных U (ultraviolet — ультрафиолетовый), B (blue — синий) и V (visual — визуальный). Максимум чувствительности этих полос лежит на длинах волн 350, 430 и 550 нм соответственно. Выбор цветов из голубой части спектра был сделан потому, что фотоплёнки того времени были наиболее чувствительны в этой области спектра. Звёздные величины определяются таким образом, что для звёзд спектрального класса A0 V без межзвёздного покраснения все три величины равны друг другу. Таким образом, у таких звёзд показатели цвета B-V и U-B — разности звёздных величин в разных полосах — равны нулю[11].

Показатели цвета (U-B) и (B-V), можно использовать для определения некоторых физических свойств отдельных звёзд или их групп. Наиболее часто используется разность (B-V), причем B и V, если говорить очень упрощённо, соответствуют фотографической и визуальной звездным величинам. Показатель цвета (B-V) удобен потому, что для большинства звезд он относительно быстро и легко измеряется, оставаясь хорошим индикатором спектрального класса. Это одна из переменных, используемых при построении диаграммы цвет-звездная величина (диаграмма Герцшпрунга — Рассела). Чтобы расширить возможности метода, в 1965 г. Джонсон предложил использовать дополнительно еще несколько полос в инфракрасной части спектра (от 0,7 до 10,2 мкм). Они были названы R, I, J, H, K, L, M и N.

Система UBV имеет ряд недостатков. Коротковолновая отсечка фильтра U определяется главным образом земной атмосферой, а не самим фильтром. Таким образом, наблюдаемые величины могут изменяться с высотой и переменой атмосферных условий. Тем не менее в этой системе было сделано много измерений, в том числе и многих ярких звёзд.[12].

Литература

  • Н.Н Самусь разд. 2.5. Переменные типа RR Лиры // Переменные звёзды.

Источник: dic.academic.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.