Осевое вращение звёзд. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Вращение Солнца открыто Г. Галилеем (G. Galilei) по движению солнечных пятен. Вращение др. звёзд впервые было обнаружено в 1909 Ф. Шлезингером (F. Schlesinger) при исследовании спектров затменных двойных звёзд.

Большинство определений скорости осевого вращения звёзд основано на эффекте Доплера. Наблюдения позволяют найти лишь значение величины

, где

- экваториальная скорость осевого вращения звёзд, i -угол между осью осевого вращения звёзд и лучом зрения. Cp. значение

определяется в предложении, что оси осевого вращения звёзд ориентированы случайным образом по отношению к лучу зрения:

. Периоды осевого вращения нек-рых маломассивных звёзд, обладающих активностью солнечного типа (см. Солнечная активность ),находят по изменениям блеска ,обусловленным прохождением по диску звёздных пятен. Период осевого вращения звёзд пульсаров определяется по периоду следования импульсов.

Угл. моменты звёзд j вычисляются в предложении, что их угл. скорость осевого вращения звёзд не изменяется с глубиной. Большинство маломассивных звёзд, находящихся на стадии эволюции, предшествующей стадии гл. последовательности (ГП), вращаются медленно,

10 км/с. Для них характерны значения

10¹⁶ см²/с. Звёзды ГП спектральных классов О5 - F2 с массами 1,5 вращаются быстро: 150км/с

400км/с (10¹⁷см²/с

3*10¹⁸ см²/с); в этом интервале

У звёзд с массами

скорости

км/с и резко падают с уменьшением массы. Сжатие звёзд при уходе с ГП ускоряет их осевое вращение. Скорости вращения белых карликов

60 км/с (

5*10¹⁵ см²/с), а периоды вращения меньше 20 мин. Периоды вращения известных пульсаров заключены в интервале от

1,6 MC до неск. с (

=10-4*10⁴ км/с, j=10¹² -10¹⁵ см²/с). Вероятно, ещё быстрее должны вращаться чёрные дыры. Теоретически период их вращения может достигать величины

с.

Изменения скорости вращения звезд в ходе их эволюции обусловлены двумя причинами: сравнительно быстрым изменением объёма звезды с сохранением её угл. момента и изменением угл. момента. Замедление вращения Ap-, Аm-звёзд обусловлено потерей угл. момента в результате взаимодействия их магн. полей с межзвёздной средой. В тесных двойных звёздах скорость вращения может изменяться из-за приливного взаимодействия компонентов или перетекания вещества. Замедление маломассивных звёзд с

на ранних стадиях эволюции вдоль ГП обусловлено взаимодействием звёздного ветра с их магн. полем, к-рое "заставляет" частицы ветра двигаться с пост. угл. скоростью вплоть до расстояний, в неск. десятков раз больших радиуса звезды.

Установлен ряд общих теорем, характеризующих равновесное состояние (отсутствие внутр. макроскопич. движений) вращающейся звезды, в к-рой совпадают поверхности пост. плотности и пост. давления. Центр масс такой звезды должен лежать на оси вращения (теорема Лихтенштейна); угл. скорость может зависеть только от расстояний от оси вращения (теорема Тейлора - Праудмена); звезда должна обладать плоскостью симметрии, перпендикулярной оси вращения. В зоне преобладания лучистого переноса энергии (радиативной зоне) звёзд с однородным хим. составом это равновесие нарушается (в результате совместного действия вращения звезд и переноса тепловой энергии) и возникают течения в меридиональных плоскостях, ведущие к перераспределению угл. момента и перемешиванию вещества. Перемешивание должно сильно влиять на ход эволюции звезды, но оно может тормозиться, если хим. состав изменяется с глубиной.

Вращение звезд влияет на их наблюдаемые характеристики и ход звёздной эволюции. Под действием центробежных сил появляется сплюснутость звезды. Поэтому видимая звёздная величина вращающейся звезды зависит от наклона её оси вращения к лучу зрения. На Солнце совместное действие дифференц. вращения и конвекции приводит к генерации периодически изменяющегося магн. поля, т. е. порождает 11-летнюю циклич. активность (см. Солнечный цикл). Циклич. активность обнаружена также у ряда звёзд спектральных классов F=M. Со скоростью вращения звезд коррелирует также их хромосферная активность. В атмосфере вращающейся звезды физ. условия зависят от широты, в результате чего спектры её полярных и экваториальных областей могут отличаться. Кроме того, центробежные силы частично уравновешивают силы тяготения в центр. области звезды, где происходит генерация энергии. Поэтому вращающиеся звёзды должны обладать меньшей полной светимостью и эффективной температурой и медленнее эволюционировать. Вращение звезд может играть важную роль на тех стадиях эволюции, когда происходит значит. сжатие, напр. при образовании нейтронных звёзд, формировании звёзд из протозвёздного облака. При сжатии центробежные силы нарастают быстрее, чем гравитационные, и тормозят сжатие в направлении, перпендикулярном оси вращения.

Литература по вращению звезд

Знаете ли Вы, что такое "усталость света"?
Усталость света, анг. tired light - это явление потери энергии квантом электромагнитного излучения при прохождении космических расстояний, то же самое, что эффект красного смещения спектра далеких галактик, обнаруженный Эдвином Хабблом в 1926 г.
На самом деле кванты света, проходя миллиарды световых лет, отдают свою энергию эфиру, "пустому пространству", так как он является реальной физической средой - носителем электромагнитных колебаний с ненулевой вязкостью или трением, и, следовательно, колебания в этой среде должны затухать с расходом энергии на трение. Трение это чрезвычайно мало, а потому эффект "старения света" или "красное смещение Хаббла" обнаруживается лишь на межгалактических расстояниях.
Таким образом, свет далеких звезд не суммируется со светом ближних. Далекие звезды становятся красными, а совсем далекие уходят в радиодиапазон и перестают быть видимыми вообще. Это реально наблюдаемое явление астрономии глубокого космоса. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.