stringtranslate.com

Кончик ветви красных гигантов

Звезды, подобные Солнцу, имеют вырожденное ядро ​​на ветви красных гигантов и поднимаются к вершине, прежде чем начать вспышку термоядерного синтеза гелия в ядре.

Кончик ветви красных гигантов ( TRGB ) — это основной индикатор расстояния, используемый в астрономии . Он использует светимость самых ярких звезд ветви красных гигантов в галактике в качестве стандартной свечи для измерения расстояния до этой галактики. Он использовался в сочетании с наблюдениями с космического телескопа Хаббл для определения относительных движений Местного скопления галактик в пределах Местного сверхскопления . Наземные телескопы 8-метрового класса, такие как VLT, также способны измерять расстояние TRGB в течение разумного времени наблюдения в локальной вселенной. [1]

Метод

Диаграмма Герцшпрунга-Рассела для шарового скопления M5 . Ветвь красных гигантов идет от тонкой горизонтальной ветви субгигантов вверху справа, с рядом более ярких звезд RGB, отмеченных красным.

Диаграмма Герцшпрунга -Рассела (диаграмма HR) представляет собой график зависимости светимости звезды от температуры поверхности для популяции звезд. Во время фазы горения водорода в ядре звезды, подобной Солнцу, она появится на диаграмме HR в положении вдоль диагональной полосы, называемой главной последовательностью . Когда водород в ядре исчерпан, энергия будет продолжать генерироваться путем синтеза водорода в оболочке вокруг ядра. Центр звезды будет накапливать гелиевый «пепел» от этого синтеза, и звезда будет мигрировать вдоль эволюционной ветви диаграммы HR, которая ведет к верхнему правому углу. То есть, температура поверхности будет уменьшаться, а общий выход энергии (светимость) звезды будет увеличиваться по мере увеличения площади поверхности. [2]

В определенный момент гелий в ядре звезды достигнет давления и температуры, при которых он сможет начать подвергаться ядерному синтезу посредством процесса тройного альфа . Для звезды с массой менее 1,8 массы Солнца это произойдет в процессе, называемом гелиевой вспышкой . Затем эволюционный путь звезды перенесет ее влево от диаграммы HR, поскольку температура поверхности увеличивается при новом равновесии. Результатом является резкий разрыв в эволюционном пути звезды на диаграмме HR. [2] Этот разрыв называется вершиной ветви красных гигантов.

Когда далекие звезды в TRGB измеряются в I-диапазоне (в инфракрасном диапазоне), их светимость несколько нечувствительна к их составу элементов тяжелее гелия ( металличность ) или их массе; они представляют собой стандартную свечу с абсолютной величиной в I-диапазоне –4,0±0,1. [3] Это делает метод особенно полезным в качестве индикатора расстояния. Индикатор TRGB использует звезды в старых звездных популяциях ( Популяция II ). [4]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Мюллер, Оливер; Рейкуба, Марина; Йерьен, Хельмут (2018). «Расстояния от конца ветви красных гигантов до карликовых галактик dw1335-29 и dw1340-30 в группе Центавра». Астрономия и астрофизика . 615 : A96. arXiv : 1803.02406 . Bibcode : 2018A&A...615A..96M. doi : 10.1051/0004-6361/201732455. S2CID  67754889.
  2. ^ ab Harpaz, Amos (1994). Звездная эволюция . Серия Peters. AK Peters, Ltd. стр. 103–110. ISBN 978-1-56881-012-6.
  3. ^ Сакаи, С (1999). Кацухико Сато (ред.). Кончик ветви красных гигантов как индикатор расстояний населения II . Труды 183-го симпозиума Международного астрономического союза. Дордрехт, Бостон: Kluwer Academic. Bibcode : 1999IAUS..183...48S.
  4. ^ Ferrarese, Laura; Ford, Holland C.; Huchra, John; Kennicutt, Jr., Robert C.; Mould, Jeremy R.; Sakai, Shoko; et al. (2000). "База данных модулей расстояний цефеид и кончика ветви красных гигантов, функции светимости шаровых скоплений, функции светимости планетарных туманностей и данных о флуктуациях поверхностной яркости, полезных для определения расстояний". Серия дополнений к астрофизическому журналу (аннотация). 128 (2): 431–459. arXiv : astro-ph/9910501 . Bibcode :2000ApJS..128..431F. doi :10.1086/313391. S2CID  121612286.

Внешние ссылки