Stellar pulsations

Tähtien pulsations aiheuttavat laajennukset ja supistukset ulkokerroksissa kuin tähti pyrkii säilyttämään tasapainoa. Nämä vaihtelut tähtien säde aiheuttaa vastaavia muutoksia valoisuus tähti. Tähtitieteilijät pystyvät päätellä tämän mekanismin mittaamalla spektri ja tarkkailemalla Doppler-ilmiö. Monet luontainen muuttuja tähdet sykkivät suuret amplitudit, kuten klassinen Cepheids, RR Lyrae tähdet ja suuri-amplitudi Delta Scuti tähdistä säännöllisesti valo käyriä.

Tämä säännöllinen käyttäytyminen on toisin vaihtelua tähtiä, jotka sijaitsevat rinnakkain ja korkea-kirkkaus / matalan lämpötilan puolella klassisen muuttuja tähdet Hertzsprungin-Russellin kaavio. Nämä jättiläinen tähdet noudatetaan tehtävä sykkeet vaihtelevat heikko väärinkäytöksen, jolloin voi vielä määritellä keskimääräinen pyöräily aika tai ajanjakso, jotta poissaolo toistettavuutta sääntöjenvastaiseen muuttujia. W Virginis muuttujat ovat rajapinnassa; lyhyen ajan ne ovat säännöllisiä ja pidempään ne osoittavat aluksi suhteellisen säännöllisesti vaihtelussa sykkeet sykliä, jonka jälkeen alkaa lievä väärinkäytös kuin RV Tauri tähdet johon ne vähitellen Morph niiden kaudet pitenevät. Tähden kehitys ja tasaisia ​​teorioiden mukaan nämä epäsäännöllinen tähdet ovat paljon suurempi kirkkaus massa suhteet.

Kolmas luokka muuttuja tähdet ovat kuin radial pulsaattorit joka on tyypillisesti paljon pienempi lyönti amplitudit. Suhteellisen vaihtelut kirkkauden ~ 10% alas havaittavissa raja, ei-radial tykytys on hyvin yleistä keskuudessa tähteä.

Tässä puutumme matemaattinen ja fyysistä syistä ero säännöllinen ja epäsäännöllinen suuri amplitudi tähteä. Intuitiivisesti edellytys epäsäännöllinen vaihtelu on, että tähti voi muuttaa sen amplitudi aika-asteikolla ajan. Toisin sanoen, välinen kytkentä tykytys ja lämmön virtaus on oltava riittävän suuri, jotta tällaiset muutokset. Tämä kytkentä mitataan suhteellinen lineaarinen kasvua tai vaimenemisnopeus on amplitudi tietyn normaalitilaan yhdellä lyönti aikana. Säännölliseen muuttujien numeerinen tähtien mallinnus ja lineaarinen vakauden analyysi osoittaa, että on korkeintaan luokkaa pari prosenttia asianomaisen, innoissaan tykytys tilat. Toisaalta, samantyyppisiä analyysi osoittaa, että korkea L / M-malleja on huomattavasti suurempi.

Säännöllinen muuttujat

Säännölliseen muuttujien suhteellisen pieni kasvu tarkoita, että on olemassa kaksi eri aikataulut, nimittäin värähtelytaajuuden ja pidemmän aikaa liittyy amplitudivaihtelu. Matemaattisesti ottaen, dynamiikka on keskus moninaisia, tai tarkemmin lähellä keskus moninaiset. Lisäksi on havaittu, että tähtien sykkeet vain heikosti epälineaariseksi siinä mielessä että voi rajoittaa itseään alhainen valtuuksia tykytys amplitudien kuvaamaan niitä. Nämä kaksi ominaisuutta ovat hyvin yleisiä ja esiintyä värähtelevän järjestelmien monilla muilla aloilla, kuten väestön dynamiikkaa, merentutkimus, plasmafysiikka, jne.

Heikko epälineaarisuus ja pitkään asteikolla amplitudivaihtelu voidaan hyödyntää vähentää ajallista kuvaus sykkivä järjestelmä kuin vain tykytys amplitudit, mikä poistaa liikkeen lyhyellä aika-asteikolla aikana. Tuloksena on kuvaus järjestelmästä kannalta amplitudi yhtälöitä, jotka lyhennetään vähän valtuuksia amplitudien. Tällaiset amplitudi yhtälöt on johdettu erilaisia ​​tekniikoita, esimerkiksi Poincarén-Lindstedt menetelmä poistaminen maallisen ehdot, tai multi-aika asymptoottinen perturbaatiomenetelmällä, ja yleisemmin normaalimuoto teoria.

Esimerkiksi, jos kyseessä on kaksi ei-resonanssimuotojen, tilanne yleensä ilmene RR Lyrae muuttujien, ajallinen kehitys amplitudien A1 ja A2 kaksi normaalia tilaa 1 ja 2 koskevat seuraavat joukko tavallisten differentiaaliyhtälöiden

jossa qij ovat resonoiva kytkentäkertoimet.

Nämä amplitudi yhtälöt ovat rajoittuneet alin järjestys triviaali nonlinearities. Ratkaisuja, jotka kiinnostavat meitä tähtien tykytys teoriassa ovat asymtotic ratkaisuja koska aikaskaala amplitudivaihteluita on yleensä hyvin lyhyt kehitykseen verrattuna aikaskaala tähti joka on ydinvoima polttava ajassa. Yhtälöt Edellä on kiinteä pisteen ratkaisuja jatkuvasti amplitudit, vastaa single-mode tai ja kaksinkertainen-tilassa ratkaisuja. Nämä vastaavat yksittäin määräajoin ja kaksinkertaisesti määräajoin sykkeet tähti. On tärkeää korostaa, että mitään muuta asymptoottinen liuokseen, jossa oli edellä yhtälöiden olemassa fyysinen kytkentäkertoimet.

Sillä resonanssimuotojen sopiva amplitudi yhtälöt on muita termejä, jotka kuvaavat resonanttikytkentää keskuudessa tilat. Hertzsprungin etenemisen valokäyrä morfologia klassisen Cepheids on seurausta tunnettu 2: 1 resonanssi joukossa perusoikeuksien tykytys tilassa ja toinen yläsävel tilassa. Amplitudi yhtälö formalismi voidaan edelleen laajentaa myös nonradial tähtien sykkeet.

Globaalissa analyysi sykkivä tähtiä, amplitudi yhtälöt mahdollistavat kartoittaa kaksijakoisuus kaavio välinen mahdollinen pulsational valtiot, kuten erilaiset yksi- ja kaksois-tilassa toteaa. Tässä kuva, rajat epävakauden liuskan jossa tykytys setit aikana tähti evoluutiossa vastaavat Hopf kaksijakoisuus.

Olemassaolo keskus moninaisia ​​poistaa mahdollisuuden kaoottinen sykäysten aika-asteikolla aikana. Vaikka kaikuva amplitudi yhtälöt ovat riittävän monimutkaisia ​​mahdollistavat myös kaoottinen ratkaisuja, tämä on hyvin erilainen kaaos, koska se on ajallista vaihtelua amplitudien ja tapahtuu pitkällä aikavälillä.

Yksi näkee, että vaikka pitkän aikavälin epäsäännöllinen käyttäytyminen ajallista vaihtelua tykytys amplitudien on mahdollista, kun amplitudi yhtälöt soveltaa, tämä ei ole yleinen tilanne. Todellakin, että suurin osa huomautuksista ja mallintamista, sykkeet näistä tähdistä esiintyy jatkuvasti Fourier amplitudit, mikä säännöllisesti sykkeet että voi olla määräajoin tai usean määräajoin.

Epäsäännöllinen Pulsations

Korkean L / M tähteä ei keskusta moninaiset olemassa, koska niiden suuren suhteellinen kasvuvauhti, ja näin ollen on olemassa mitään amplitudi yhtälöitä auttaa meitä ymmärtämään näitä sykkeet. Suuri ovat edellytys kaaos, vaikka ei riittävä edellytys. Täysin eri tekniikoita tarvitaan ymmärrystä kaoottinen käyttäytyminen.

Ensinnäkin, numeeriset hydrodynaaminen simulaatioita ennusti, että epäsäännöllinen vaihtelu saattaa syntyä, koska taustalla matala-ulotteinen kaoottinen dynamiikka .. Viime aikoina tämä vahvistettiin analysointia havaintoaineistoa että viittaa vahvasti siihen, että ainakin joitakin hyvin tutkittu tapauksissa vaihtelevuus on todellakin johtuu niin alhainen-ulotteinen kaoottinen dynamiikka. Havaintoaineistoa on erityisen vahva tähti R Scuti.

(0)
(0)
Edellinen artikkeli Käännetty header
Seuraava artikkeli William Harnett

Aiheeseen Liittyvät Artikkelit

Kommentit - 0

Ei kommentteja

Lisääkommentti

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Merkkiä jäljellä: 3000
captcha