
<< 1.8 Теорема вириала | Оглавление | 2.2 Основные параметры политропы >>
2. Аналитическая теория политропных шаров (теория Лейна-Риттера-Эмдена)
Разделы
- 2.1 Уравнение Эмдена
- 2.2 Основные параметры политропы
- 2.3 Частные случаи политропных моделей
- 2.4 Теория белых карликов
- 2.5 Горячие звезды
2.1 Уравнение Эмдена
В этой главе мы будем изучать равновесные конфигурации звезд, подчиняющихся степенному (политропному) уравнению состояния












То же можно вычислить и для многоатомных газов, но этот случай неинтересен: сейчас мы знаем о звездах несколько больше, чем 100 лет назад.
Введем переменную таким образом, чтобы













Будем упрощать полученное соотношение, изменяя масштаб, т.е. вводя переменную
через соотношение
,


Выберем так, чтобы
.
Тогда уравнение равновесия запишется в виде


Таким образом, при данном уравнение равновесия одно и то же для звезд любой
массы. Решая уравнение при граничных условиях
(т.е. положив
), получим монотонное
убывание
от единицы к нулю
(рис. 12). Значение
, где
, является границей звезды. Плотность
, пропорциональная
, при
спадает более круто, чем
. Мы уже показывали в
разделе 1.5, что при
степенном уравнении состояния на краю звезды
.
Но
, т.е.
. Поэтому
и вблизи
величина
проходит нуль с конечной
производной, хотя
``стелется'' (при
), т.е. подходит к нулю, касаясь
оси абсцисс.
Ясно, что для звезд с различными и
кривые с одинаковыми
подобны.
Достаточно знать только одну функцию
. Подчеркнем важность
граничного
условия
. Обратное
означало бы конечный скачок
ускорения в центре (т.е. особенность)2.1.
Несколько авторов в прошлом веке численно проинтегрировали уравнение для различных
. В частности, Эмден получил таблицы
c большой точностью.
Значение этих вычислений теперь невелико, так как расчет реальных звезд проводится
с учетом физических факторов, совершенно не учитываемых в политропной теории
(нестепенное уравнение состояния; истинная связь
и
получается из
рассмотрения всех процессов, включая перенос излучения, ядерные реакции). Однако
для качественных исследований решение уравнений Эмдена весьма полезно. Например,
с помощью политропной модели легко показать невозможность существования
сверхмассивных звезд. Это важно для проблемы квазаров.
<< 2. Политропные шары | Оглавление | 2.2 Основные параметры политропы >>
Публикации с ключевыми словами:
Эволюция звезд - внутреннее строение звезд - термоядерные реакции - физические процессы
Публикации со словами: Эволюция звезд - внутреннее строение звезд - термоядерные реакции - физические процессы | |
См. также:
Все публикации на ту же тему >> |