Динамика звёздных систем

Эффект динамического трения приводит к тому, что звёздное скопление, двигаясь в Галактике, хотя и не испытывает прямых соударений с окружающими звёздами поля, но всё равно тормозится, теряет энергию и постепенно, по спиральной траектории приближается к центру Галактики. Поэтому за конечное время все шаровые скопления, а в первую очередь — самые массивные, должны упасть к центру нашей звёздной системы, разумеется, если они до этого не испарятся.

На плоскости R—М (рис. 9) можно провести «линию жизни», которая отделит лёгкие и далёкие от центра Галактики скопления, медленно тормозящиеся и долго падающие, от более массивных, сильнее тормозящихся и быстрее падающих в центр Галактики. Наблюдения находятся в согласии с теорией: чем дальше от центра, тем более массивные скопления выживают, а вблизи центра Галактики их уже нет.

Таким образом, под действием двух описанных эффектов — испарения звёзд и торможения за счёт динамического трения — скопления на этой плоскости движутся по некоторым фазовым траекториям: лёгкие скопления испаряются, тяжёлые — падают к центру Галактики. Есть и другие эффекты, приводящие к разрушению звёздных скоплений, но эти два — главные.

Я подробно рассказываю об эволюции звёздных скоплений, конечно, потому, что они — мой любимый объект изучения. Но и вполне объективно очень важно представлять судьбу древнейших галактических образований, какими являются шаровые звёздные скопления. Возможно, что они сформировались ещё до Галактики и поэтому «помнят» самую раннюю эпоху жизни Вселенной. К сожалению, родилась Вселенная так давно, около 15 млрд, лет назад, что жернова истории перемололи почти все факты. Даже от динозавров, которые менее 0,2 млрд, лет лежат в земле, уже почти ничего не осталось, а звёздные системы в десятки раз старше, поэтому восстановить их историю намного сложнее, чем историю динозавров. Шаровые скопления дают нам шанс заглянуть в глубокую историю Вселенной, и астрономы пытаются им воспользоваться. В этой работе уже сделано много находок и много ошибок. Не всегда мы правильно понимаем, какие свойства звёздных скоплений — врождённые, унаследованные от эпохи их формирования, а какие — благоприобретённые, связанные с их длительной эволюцией. В этой области много интересных задач для любителей звёздной динамики и астрофизики. Надеюсь, что некоторые из них решите вы.

Литература

с ил к Дж. Большой взрыв: рождение и эволюция Вселенной. — М.: Мир, 1982.

Происхождение и эволюция галактик и звёзд / Под ред. С. Б. Пикельнера. — М.: Наука, 1976.

Сурдин В. Г. Рождение звёзд. — М.: Эдиториал УРСС, 2001.

Рябов Ю. А. Движение небесных тел. — М.: Наука, 1977.

Д ё м и н В. Г. Судьба Солнечной системы. — М.: Наука, 1975.

Роузвер Н. Т. Перигелий Меркурия: от Леверье до Эйнштейна. — М.: Мир, 1985.

Бергман П. Загадка гравитации. — М.: Наука, 1969.

Кл и мишин И. А. Релятивистская астрономия. — М.: Наука, 1989.

Б о улер М. Гравитация и относительность. — М.:Мир, 1979.

Д и к к е Р. Гравитация и космология. — М.: Мир, 1972.

Гор ькавый Н. Н., Фридман А. М. Физика планетных колец. — М.: Наука, 1994.

Дарвин Дж. Г. Приливы и родственные им явления в Солнечной системе. — М.: Наука, 1965.

Чандрасекар С. Принципы звёздной динамики. — М.: ИЛ, 1948.

Огородников К. Ф. Динамика звёздных систем. — М.: Физматлит, 1958.

Саслау У. Гравитационная физика звёздных и галактических систем. — М.: Мир, 1989.

С питцер Л. Динамическая эволюция шаровых скоплений. — М.: Мир, 1990.

Б елецкий В. В. Очерки о движении космических тел. — М.: Наука, 1977.

Оглавление

Введение …………………………………………………3

Закон гравитации Ньютона…………………………………………………4

Великие теоремы притяжения………………………………………………… 4

Движение двух точек под действием взаимного гравитационного притяжения ….6

Реальное движение планет…………………………………………………9

Теория Эйнштейна и сплюснутость Солнца…………………………………………………11

Жидкие тела вращения…………………………………………………13

Галактики…………………………………………………15

Кольца Сатурна…………………………………………………17

Звёздные скопления…………………………………………………18

Эволюция шаровых скоплений…………………………………………………19

Приливный эффект…………………………………………………22

Взаимодействие одиночных и двойных звёзд……………………………………………24

Испарение шаровых скоплений…………………………………………………25

Линии жизни шаровых скоплений…………………………………………………27

Динамическое трение…………………………………………………28

Литература…………………………………………………31