RR Lyrae zvaigzne: definīcija, īpašības un nozīme kā standarta svecs
Uzzini par RR Lyrae zvaigzni: definīcija, pulsācijas īpašības, loma kā standarta svecēm un nozīme attālumu mērīšanā un lodveida kopu pētījumos.
RR Lyrae ir pulsējoša mainīgā zvaigzne Liras zvaigznājā — prototips zvaigznēm, kuras pazīstamas kā RR Lyrae mainīgās zvaigznes. Tās pulsācijas periods ir apmēram 13 stundas un 36 minūtes (apm. 0,567 dienas). Radiālās pulsācijas laikā zvaigznes rādiuss mainās aptuveni no 5,1 līdz 5,6 reizēm Saules rādiusa, un tas ietekmē gan spožumu, gan virsmas temperatūru.
Īpašības
RR Lyrae tipa zvaigznes ir parasti A (retāk Flodveida kopās. Tipiskā masa ir mazāka nekā Saules; mūsdienu novērojumi un modeļi liecina par typisku masu apmēram 0,5–0,8 Saules masas, kas norāda, ka šīs zvaigznes ir izgājušas cauri evolūcijas posmiem un zaudējušas daļu masas.
Galvenās fizikālās īpašības:
- Periods: parasti mazāks par vienu dienu (bieži dažu stundu līdz ~0,9 dienām).
- Ampitūda: redzamā spožuma izmaiņas var būt no dažu desmitdaļu līdz vairāk nekā vienai magnitūdei atkarībā no tipa.
- Spožums: tipiska absolūtā spožuma vērtība ir aptuveni M_V ≈ +0,75, kas ir apmēram 40–50 reižu spožāka par Sauli fotometriskajā V joslā.
- Vietā HR diagrammā: RR Lyrae atrodas stabiņveida (horizontal branch) reģionā un pieder nenoteiktības joslai (instability strip), kur pulsa mehānisms darbojas efektīvi.
Klases, variācijas un fenomeni
RR Lyrae zvaigznes klasificē galvenokārt trīs apakštipos: RRab (fundamentālā režīma pulsācijas, ass un asimetrisks gaismas kurss), RRc (pirmā pārsitiena režīms, īsāks periods un gludāks gaismas kurss) un RRd (divu režīmu jeb dubultā režīma pulsācijas). Daudzām RR Lyrae zvaigznēm novērojama Blazhko parādība — amplitūdas un fāzes modulācija ilgākos laika skalās, kas joprojām nav pilnībā izskaidrota.
Nozīme kā standarta svecēm
Pateicoties salīdzinoši stabilai attiecībai starp pulsācijas periodu, spožumu un ķīmisko sastāvu (īpaši metāliskumu), RR Lyrae ir vērtīgas kā standarta sveces attālumu noteikšanai Galaktikas mērogā un tuvākajās pavadošajās sistēmās. Lai gan cefeīdi sniedz plašāku perioda–spožuma sakarību attālākām galaktikām, RR Lyrae ir noderīgākas, lai pētītu vecākas populācijas (piem., lodveida kopās un halo) un Galaktikas struktūru, jo tās ir biežāk sastopamas halojā un vecos zvaigžņu populāciju reģionos.
Lietojumi pētniecībā
RR Lyrae zvaigznes tiek izmantotas, lai:
- noteiktu attālumus līdz lodveida kopām, tuvām satelītgalaktikām un halo komponentēm;
- kartētu Galaktikas halo un tā kartešanas struktūru, tostarp paliekas pēc sadursmēm ar mazākām galaktikām;
- izpētītu vecāku zvaigžņu ķīmisko sastāvu (metālitāti) un evolūcijas vēsturi;
- pētītu pulsācijas mehānismu, iekšējo struktūru un masu zuduma procesus zvaigžņu evolūcijā.
Mērījumi un attālums
RR Lyrae prototipa (zvaigznes nosaukums RR Lyrae) attālums ilgstoši bija neskaidrs. 2002. gadā, pateicoties Hubeļa kosmiskā teleskopa novērojumiem, tās attālums tika noteikts ar aptuveni 5 % kļūdu robežu. Rezultāts bija 854 gaismas gadi (262 parseki). Apvienojumā ar mērījumiem no Hipparcos satelīta un citiem avotiem bieži minētā vērtība tiek dotā kā ≈860 ly (260 gab.).
Vēlākie satelītu dati (piem., Gaia) ir paplašinājuši precīzu parallaxu paraugu RR Lyrae tipa zvaigznēm, ļaujot labāk kalibrēt to absolūto spožumu un uzlabot šo zvaigžņu izmantojamību kā standarta svecēm. Tomēr metāliskums un Blazhko efekts var ietekmēt individuālu zvaigžņu spožumu, tāpēc detalizēti mērījumi un korekcijas ir nepieciešami precīzai attāluma noteikšanai.
Kopumā RR Lyrae zvaigznes ir fundamentāls instruments, lai izprastu vecās zvaigžņu populācijas, Galaktikas struktūru un lai kalibrētu tuvāko kosmisko attālumu skalu.
RR Lyrae tipiskā gaismas līkne
RR Lyrae mainīgās zvaigznes atrodas noteiktā apgabalā Hercsprunga-Rusellas diagrammā, kurā attēloti krāsu un spilgtuma attiecības.
Jautājumi un atbildes
J: Kāda tipa zvaigzne ir RR Lyrae?
A: RR Lyrae ir pulsējoša mainīga zvaigzne Liras zvaigznājā. Tā ir modelis mainīgajām zvaigznēm, kas pazīstamas kā RR Lyrae mainīgās zvaigznes.
J: Cik ilgi RR Lyrae pulsē?
A: RR Lyrae pulsē īsā ciklā, kas ilgst 13 stundas 36 minūtes.
J: Kāds ir RR Lyrae rādiuss salīdzinājumā ar Saules rādiusu?
A: Katras radiālās pulsācijas dēļ zvaigznes rādiuss mainās no 5,1 līdz 5,6 reizēm no Saules rādiusa.
J: Kur parasti atrodamas tādas zvaigznes kā RR Lyrae?
A: Šāda tipa zvaigznes bieži atrodamas lodveida kopās.
J: Kāda tipa un masas ir šīs zvaigznes?
A:RR Lyrae un tās tipa zvaigznes ir pulsējošas A (un reti F) spektrālās klases zvaigznes, kuru masa ir aptuveni puse no Saules masas.
J: Kā tās var salīdzināt ar cefeīdu mainīgajām zvaigznēm?
A:RR Lyrae pulsē līdzīgi kā Cefeīdu mainīgie, tāpēc tiek uzskatīts, ka pulsāciju mehānisms ir līdzīgs; tomēr atšķirībā no Cefeīdiem tās ir vecas, mazmasas, metālu nabadzīgas "II populācijas" zvaigznes, kas ir daudz mazāk spožas nekā vidēji Cefeīdi.
J: Kā 2002. gadā tika noteikts to attālums?
A: 2002. gadā to attālums tika noteikts ar 5 % kļūdu, izmantojot Hubbla kosmiskā teleskopa mērījumus kopā ar mērījumiem no Hipparcos satelīta un citiem avotiem; rezultātā tika noteikts aptuvenais attālums 860 gaismas gadi (260 parseki).
Meklēt