Цефеиды

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПУЛЬСАЦИИ

Собственные колебания звезд проявляются в их периодическом сжатии и расширении. Простейший вид собственных колебаний звезды - радиальные сферически-симметричные пульсации, при которых она периодически расширяется и сжимается, сохраняя при этом форму шара, называются пульсациями. Внутреннее строение большинства пульсирующих звезд таково, что они обладают значительной концентрацией массы к центру: плотность вещества в центре на несколько порядков превышает среднюю плотность звезды. Особенно сильно это выражено у гигантов и сверхгигантов (к которым относятся, например, цефеиды). Из-за этого амплитуда колебаний в центре звезд относительно их радиуса не являются значительными.

Основным фактором, определяющим период колебаний, является плотность.

Сам механизм сжатия основывается на наличии во внешних оболочках звезд зон ионизованного гелия. Пульсации происходят из-за того, что при сжатии эти слои способны несколько задерживать проходящий через них поток излучения, а при расширении - наоборот, усиленно терять энергию, отдавая ее внешним слоям. В зоне частичной ионизации энергия, выделяющаяся при сжатии, идет не только на нагрев газа, но и на его ионизацию. Потому при сжатии повышение температуры в зоне ионизации оказывается меньшим, чем в прилегающих более глубоких слоях.

Образуется слой с большим коэффициентом непрозрачности, он начинает непропускать часть изучения изнутри. Данный эффект, связанный с изменением потока излучения под влиянием температуры называется гамма-эффектом.

Так же почти основную роль в колебаниях звезд играет коэффициент непрозрачности самой атмосферы (он в отличии от рассмотренного ранее присутствует изначально).

Так как изменения температуры малы, то на коэффициент непрозрачности будет больше влиять сжатие, то есть изменение объема, а как следствие плотности. Однако, стоит заметить, что такое разделение на два вида механизмов скорее является упрощением, так как можно наблюдать их взаимосвязь.

Для того чтобы зона ионизации создавала заметный раскачивающий эффект, она должна располагаться на некоторой оптимальной глубине под поверхностью звезды, т.е. так, чтобы во внутренней ее части происходило сильное возбуждение пульсации, и в то же время во внешней части и выше нее практически отсутствовало затухание. (более подробно, этому посвящена глава источника [1])

https://disk.yandex.ru/i/1kEc9ywUlvKhQQ - ссылка на основную брошюру