Вісник Астрономічної школи, 2017, том 13, № 2, с. 91–94

https://doi.org/10.18372/2411-6602.13.14
Завантажити PDF
УДК 524.31

Про час горіння гідрогену в надрах зір. Нові апроксимаційні формули

Захожай В.А., Забуга С.І.

Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, 61022, м. Харків, майдан Свободи, 4

Реферат

Залежність між тривалістю певних ядерних реакцій і початковою масою зорі є важливою складовою широкого кола астрофізичних задач. Зокрема, встановлення зв'язку між часом ядерного горіння гідрогену та початковою масою зорі визначає час перебування зір на головній послідовності. Були використані результати сучасних розрахунків моделей зір з сонячним (населення І) і нульовим (населення ІІІ) вмістами важких хімічних елементів, в яких містились дані щодо часу ядерного горіння гідрогену. Пошук залежностей проводився методом найменших квадратів з використанням стандартного пакету програми Microsoft Excel «Пошук розв'язку», з подальшим аналізом одержаних результатів. В роботі досліджувалися три види функціональних зв'язків: логарифмічно-степеневі функції, логарифмічно-показникові функції та обернені логарифмічно-лінійні функції. Встановлення зв'язків проводилося таким чином, щоб сума квадратів відхилень у апроксимованої функції була мінімальною. З урахуванням того, що максимальна маса зір з сонячним і нульовим вмістом металів обмежена значеннями 150 і 500–600 сонячних мас, відповідно, не всі одержані функціональні залежності задовольняють вимозі до необхідної залежності: зорі з більшими масами перебувають на головній послідовності менше часу. Виявилося, що деякі з отриманих залежностей мають мінімум на інтервалі досліджуваних мас, що не відповідає фізичному змісту. Мінімальним значенням суми квадратів відхилень відповідають логарифмічно-показникові функції з трьома та чотирма вільними членами. Всі отримані апроксимаційні формули, що описують залежність часу ядерного горіння гідрогену від маси зір нульового віку для інтервалів мас і елементного складу зір, є новими і раніше не пропонувалися для використання в таких класах задач.

Ключові слова: головна послідовність; статистичні закономірності; зоряні населення

Перелік посилань

  1. Захожай В.А. Космические тела Галактики: классификация и эволюция // Вісник Астрономічної школи. – 2002. – T. 3, № 2. – С.81–99. https://doi.org/10.18372/2411-6602.03.2081
  2. Захожай В.А. Время жизни звезд на главной последовательности и максимальная маса звезд диска Галактики // Кинем. и физ. неб. тел. – 2013. – Т. 29, № 4. – С. 61–72.
  3. Масевич А.Г., Тутуков А.В. Эволюция звезд: теория и наблюдения. – M.: Наука, 1988. – 280 с.
  4. Еволюція зір / В кн.: Астрономічний енциклопедичний словник / За заг. ред. І.А. Климишина та А.О. Корсунь. – Львів, 2003. – С.142.
  5. Сурдин В.Г. Рождение звезд. – M.: УРСС, 2001. – 262 с.
  6. Adams F.C., Laughlin Gr. A dying universe: the long-term fate and evolution of astrophysical objects // Rev. Mod. Phys. – 1997. – Vol. 69, No. 2. – P.337–372. https://doi.org/10.1103/revmodphys.69.337
  7. Aoki W., Frebel A., Christlieb N., et al. HE 1327-2326, An unevolved star with [Fe/H]<-5.0. I. A comprehensive abundance analysis // Astron. J. – 2006. – Vol. 639. – P.897–917. https://doi.org/10.1086/497906
  8. Argast D., Samland M., Gerhard O.E., Thielemann F.-K. Metal-poor halo stars as tracers of ISM mixing processes during halo formation // Astron. Astrophys. – 2000. – Vol. 356. – P.873–887.
  9. Basu S., Antia H.M. Helioseismology and solar abundances // Phys. Rep. – 2008. – Vol. 457, Iss. 5–6. – P.217–283.
  10. Bromm V., Larson R.B. The first stars // Ann. Rev. Astron. Astrophys. – 2004. – Vol. 42. – P.79–118.
  11. Caffau E., Bonifacio P., François P., Sbordone L., et al. An extremely primitive star in the Galactic halo // Nature. – Vol. 477, No. 7362. – P.67–69.
  12. Figer D.F. An upper limit to the masses of stars // Nature. – 2005. – Vol. 434. – P.192–194.
  13. Marigo P., Chiosi C., Kudritzki R.-P. Zero-metallicity stars. II. Evolution of very massive objects with mass loss // Astron. Astrophys. – 2003. – Vol. 399, Iss. 2. – P.617–630 (arXiv: astro-ph/0212057 v1 3Dec 2002).
  14. Marigo P., Girardi L., Chiosi C., Wood P.R. Zero-metallicity stars. I. Evolution at constant mass // Astron. Astrophys. – 2001. – Vol. 371. – P. 152–173.
  15. Omukai K., Palla F. Formation of the first stars by accretion // Astrophys. J. – 2003. – Vol. 589. – P.677–687.
  16. Portinari L., Chioci C., Bressan A. Galactic chemical enrichment with new metallicity dependent stellar yields // Astron. Astrophys. – 1998. – Vol. 334. – P.505–539.
  17. Raiteri C.M., Villata M., Navarro J.F. Simulation of Galactic chemical evolution. I. O and Fe abundances in a simple collapse model // Astron. Astrophys. – 1996. – Vol. 315. – P.105–115.
  18. Schaerer D. On the properties of massive Population III stars and metal-free stellar populations // Astron. Astrophys. – 2002. – Vol. 382, Iss. 1. – P.28–42 (arXiv: astro-ph/0110697 v2 10Dec 2001).
  19. Siess L., Livio M., Lattanzio J. Structure, evolution, and nucleosynthesis of primordial stars // Astrophys. J. – 2002. – Vol. 570. – P.329–343.
  20. Takuma S., Masayuki A., Masahiro M.N., et al. Is HE 0107-5240 A Primordial Star? The Characteristics of Extremely Metal-Poor Carbon-Rich Stars // Astrophys. J. – 2004. – Vol. 611. – P.476–492.

Завантажити PDF