Частях рисунка различны).

103

зания теории относительности и тем самым подтвердили саму те-
орию. Астрономы нашли и несколько других подтверждений этой
теории. Это пример взаимодействия физики и астрономии и удиви-
тельного многообразия природы.

26 1. Во сколько раз Арктур больше Солнца, если светимость Арктура 100, а
температура 4500 К?

2. Какова средняя плотность красного сверхгиганта, если его диаметр в 300 раз
больше солнечного а масса в 30 раз больше, чем масса Солнца?

2. Важнейшие закономерности в мире звезд. Мы видели, что су-
ществуют и одиночные, и двойные, и кратные звезды, переменные
звезды различных типов, новые и сверхновые, сверхгиганты и
карлики, звезды разнообразнейших размеров, светимостей, темпе-
ратур и плотностей. Но образуют ли они хаос физических харак-
теристик? Оказывается, что гет. Обобщая полученные данные о
звездах, установили ряд закономерностей между ними.

Сопоставляя известные массы и светимости звезд, можно убе-
диться, что с увеличением массы быстро растет светимость звезд:
L «т3,9. По этой так называемой зависимости «масса — свети-
мость» можно определить массу одиночной звезды, зная ее све-
тимость (белые карлики этой зависимости не подчиняются). Для
наиболее распространенных типов звезд справедлива формула
L « /?5,2, где R — радиус звезды. Во всех случаях берется полная
светимость. Эти формулы показывают, что входящие в них физи-
ческие характеристики звезд взаимосвязаны.

Исключительно большой интерес представляет сопоставление
светимости звезд с их температурой и цветом. Эта зависимость
представлена на диаграмме «цвет — светимость» (Ц—С) (д и-
аграмма Герцшпрунга — Рессела, рис. 88). На этой
диаграмме по оси ординат откладывают логарифмы светимостей
или абсолютные звездные величины Af, а по оси абсцисс — спек-
тральные классы, или соответствующие им логарифмы температур,
или величину, характеризующую цвет. Точки, соответствующие
звездам с известными характеристиками, располагаются на диа-
грамме не хаотично, а вдоль некоторых линий — последова-
тельностей. Большинство звезд располагаются вдоль наклонной
линии, идущей слева сверху вправо вниз. В этом направлении
уменьшаются одновременно светимости, радиусы и температуры
звезд. Это главная последовательность. На ней* крестиком отмечено
положение Солнца как звезды — желтого карлика. Параллельно
главной последовательности располагается последовательность
субкарликов, которые на одну звездную величину слабее звезд
главной последовательности с такой же температурой.

Вверху параллельно оси абсцисс расположены самые яркие

Рис. 88. Диаграмма «цвет — светимость» (Ц — С) для звезд.

105

звезды — последовательность сверхгигантов. У них цвет и темпе-
ратура различны, а светимость почти одинакова.

От середины главной последовательности вправо вверх отходит
последовательность красных гигантов. Наконец, внизу располага-
ются белые карлики с различными температурами. Бело-голубую
последовательность составляют звезды, вспыхивающие как новые,
и другие типы горячих звезд, смыкающихся на диаграмме
«цвет — светимость» с белыми карликами.

Эта диаграмма показывает нам связь основных физических
характеристик звезд. Заметим, что принадлежность звезды к той
или иной последовательности можно распознать по некоторым де-
талям в ее спектре (§ 23).

3. Мы видим, что в природе не существует произвольных комби-
наций массы, светимости, температуры и радиуса. Теория показы-
вает, что место звезды на диаграмме Ц—С определяется прежде
всего ее массой и возрастом, следовательно, диаграмма отражает
эволюцию звезд. Важным завоеванием науки является выяснение
связи между принадлежностью звезд к той или иной последователь-
ности и их расположением в пространстве. Плоская часть больших
звездных систем (галактик) состоит из звезд главной последова-
тельности, спиральные ветви в них включают горячие сверхгиганты и
цефеиды, а субкарлики и гиганты образуют в галактиках сфери-
ческую систему. Это отражает различия условий и времени образо-
вания звезд.

Сверхгигантов и белых карликов везде очень мало. Звезд же
главной последовательности тем больше, чем меньше их светимость.

27 1. По данным таблицы IV приложения вычислите абсолютные величины и
светимости некоторых звезд. Нанесите звезды по этим данным на диаграмму
Ц—С (рис. 88).