Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
»(Y — 1)6р/р. В зоие второй ионизации гелия Y « 1,2— 1,3 вместо обычного значения 7 — 5/3 ж 1,67 для идеального одноатомного газа, т. е. при сжатии повышение темп-ры в зоне ионизации оказывается меньшим, чем в прилегающих более глубоких слоях. Для заданного коэф. непрозрачности поток излучения поэтому при сжатии в зоне ионизации про-
изойдёт задержка потока излучения, идущего изнутри. Данный эффект, связанный с прямым влиянием темп-ры на поток излучения, иаз. ^-механизмом. Значительную, если не основную, роль играют и изменения непрозрачности. Коэф. непрозрачности зависит от T н р по зако-ну х ~ рт Т~г (m » 0,8-1,0; s « 3—4). Из-за малых 182 варваций темп-ры в зоие ионизации при П. в. измене-
ния у. определяются в осн. изменениями плотности, т. е. при сжатии н увеличивается (в др. областях звезды х уменьшается нз-за сильного повышения темп-ры);. Поток излучения обратно пропорционален х, поэтому из-за увеличения х в зоне ионизации при сжатия также произойдёт задержка излучения. Этот эффект,, наз. х -механизмом. Рассмотренные механизмы ие являются независимыми, их разделение довольно искусственное.
Эффекты изменений темп-ры и непрозрачности сами по себе ещё недостаточны для обеспечения раскачки П. з. Во виутр. частях зоиы ноннзации, где у уменьшается в направлении от центра (достигая минимума оиоло середины зоиы), происходит задержка потока излучения при сжатии; во внешних же частях этой зоны, где у увеличивается в направлении от центра, при сжатии может происходить усиленный отток тепла, т. е. будет вклад в затухание П. а. Суммарный раскачивающий эффект зоиы ионизации может оказаться малым или вообще отсутствовать. Из-за очень низкой плотности самых виеш. слоёв их пульсации характеризуются сильным теплообменом между ОТД. слоями, и оказывается, что таиие разреженные слои ие способны эффективно задерживать проходящий через них поток излучения: в любой момент времени выделенный слой теряет через свою виеш. границу столько же энергии, сколько получает изнутри. Т. о., самые виеш. слои ие вносят никакого вклада в возбуждение пли затухание П. з.
Следовательно, для создания заметного раскачивающего эффекта зона ионизации должна располагаться на иек-рой оптим. глубине под поверхностью явезды, так, чтобы в её внутр. части происходило сильное возбужден иие пульсаций и в то же время во виеш. части и выше неё благодаря иеаднабатич. эффектам практически отсутствовало затухание. Именно такая ситуация, по-видимому, реализуется в зоие He II ;р± He III перемен-, иых звёзд. Вторая ионизация гелия происходит при темп-ре ок. 4-IO4K (в середине зоиы). Поэтому в звёздах с разной эффективной температурой Tli зона ионизации расположена иа разл. глубине под поверхностью. Если оиа слишком близка к поверхности (T9 с л-и ш к ом велика), то колебания всей зоны характеризуются сильной неадиабатичиостью и зона не вносит вклада в возбуждение П. з. Если же зона лежит слишком глубоко (T3 слишком мала), иеаднабатич. эффекты малы по всей зоие, и поэтому раскачивающее действие виутр. части компенсируется затуханием во виеш. части. Т. о., должен существовать довольно узкий диапазон зиачеиий Ta, для к-рого возможно возбуждение пульсаций в зоне второй нониэацни гелия. Существование на диаграмме Герцшпрунга — Ресселла узкой, почти вертикальной полосы нестабильности, населённой переменными звёздами, служит доказательством эфф. действия рассмотренного ионизац. механизма в классич. переменных звёздах.
Аналогично зоне второй ионизации гелия могут действовать зоиы ионизации водорода и первой поиизацпи гелия, особенно в относительно холодных звёздах. Однако в оболочках холодных звёзд перенос энергии осуществляется преим. конвекцией, к-рая, по-видимому, препятствует возбуждению П. з. Почти несомненно, что именно появление эфф. конвекции во виеш. слоях звёзд и определяет положение низкотемпературной границы полосы нестабильности иа диаграмме Герцшпрунга — Ресселла.
Нелинейные пульсации ввёзд. Анализ пульсац. устойчивости звезды относительно малых возмущений (линейный анализ устойчивости) ие даёт представления об амплитуде установившихся П. з., а также о форме кривых блеска (зависимостей блеска от времени) и лучевой сиорости. Зависимость эффективности механизмов возбуждения и затухания от амплитуды колебаний исследуется в нелинейной теории П. з. Из-за конечной поглощат. способности эои частичной ноннза-
цни нарастание амшштуды колебаний ие будет происходить неограниченно, при определ. амплитуде достигается баланс между раскачивающим действием зоиы ионизации и затуханием в более глубоких областях, н в дальнейшем колебания происходят с пост, амплитудой. Рассчитанные амплитуды установившихся пульсаций цефеид и звёзд типа RR Лиры согласуются с наблюдаемыми значениями. Для моделей звёзд типа $ Щита раскачивающий эффект зон ионизации прн амплитудах, близких к наблюдаемым, ещё далёк от насыщения, и предполагают, что ограничение амплитуды пульсаций этих звёзд связано с взаимодействием разл.. мад колебаний, в данном случае с перекачкой энергии от неустойчивых мод к устойчивым.
