вращение звёзд

ВРАЩЕНИЕ ЗВЁЗД осевое. Вращение (В.) 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 В. з. основано на эффекте Доплера. Наблюдения позволяют найти лишь значение величины , где - экваториальная скорость В., i -угол между осью В. и лучом зрения. Cp. значение определяется в предложении, что оси В. з. ориентированы случайным образом по отношению к лучу зрения:. Периоды В. нек-рых маломассивных звёзд, обладающих активностью солнечного типа (см. Солнечная активность ),находят по изменениям блеска ,обусловленным прохождением по диску звёздных пятен. Период В. пульсаров определяется по периоду следования импульсов.

Угл. моменты звёзд j вычисляются в предложении, что их угл. скорость В. 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/с400км/с (10¹⁷см²/с3*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 В. Скорости В. белых карликов 60 км/с (5*10¹⁵ см²/с), а периоды В. меньше 20 мин. Периоды В. 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 В. может достигать величины с.

Изменения скорости В. з. 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 В. 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 В. (теорема Лихтенштейна); угл. скорость может зависеть только от расстояний от оси В. (теорема Тейлора - Праудмена); звезда должна обладать плоскостью симметрии, перпендикулярной оси В. В зоне преобладания лучистого переноса энергии (радиативной зоне) звёзд с однородным хим. составом это равновесие нарушается (в результате совместного действия В. з. 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.

В. з. 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 В. к лучу зрения. На Солнце совместное действие дифференц. В. 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 В. з. 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. В. з. 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 В. По-видимому, именно В. определяет, во что превратится сжимающееся протозвёздное облако - в одиночную звезду, кратную систему или звезду с диском. Одиночная звезда может сформироваться только в том случае, если угл. момент облака достаточно мал или отводится в процессе сжатия от центр. частей во внеш. оболочку. В последнем случае вокруг звезды может сформироваться протяжённый газово-пылевой диск, из к-рого образуется планетная система. Наблюдения показывают, что наличие дисков вокруг звёзд на ранних стадиях эволюции - распространённое явление.

Лит.: Боярчук А. А., Копылов И. M., Сводный каталог скоростей вращения 2558 звезд, "Изв. Крым. астрофиз. обсерв.", 1964, т. 31, с. 44; Тассуль Ж--Л., Теория вращающихся звезд, пер. с англ., M., 1982; Протозвезды и планеты, пер. с англ., ч. 1-2, M., 1982, Smith M. А., Весleers J. M., Ваrdеn S. С., Rotation among Orion Ic stars angular momentum loss considerations in pre-main-sequence stars, "Astrophys. J.", 1983, v. 271, p. 237; Protostars and planets, [v.] 2, Tucson (Ariz.), 1985. T. В. Рузмайкина.

   <<      Предметный указатель      >>