ПОЛОСТЬ РОША

ПОЛОСТЬ РОША
ПОЛОСТЬ РОША

- пространственная область определяющая макс. размеры стационарной вращающейся звезды (одиночной или в двойной системе). Границей П. <Р. <является т. н. критич. эквипотенциальная поверхность, на к-рой эфф. сила притяжения (см. ниже) обращается в нуль (хотя бы в одной точке). П. P. названа по имени Э. А. Роша (Е. A. Roche), исследовавшего фигуры равновесия тел вращения (1849-51) Большое значение понятие П. Р. приобрело во 2-й пол. 20 в. в связи с задачами экваториального истечения из быстровращающихся одиночных звёзд, а также перетекания вещества с одной компоненты на другую в тесных двойных звёздах на поздних стадиях их эволюции Поверхность стационарной вращающейся звезды совпадает с нек-рой эквипотенциальной поверхностью Эфф. потенциал F на поверхности одиночной вращающейся звезды определяется суммой гравитац. Ф г и центробежного Ф ц потенциалов. Вращение нарушает сферически-симметричное распределение массы в звезде однако для большинства обычных звёзд из-за сильной концентрации вещества к центру обусловленные вращением отличия гравитац. потенциала от сферически-симметричного малы. Поэтому Ф г на поверхности таких звезд мало отличается от потенциала точечной мас-сы: 4003-201.jpg ( М - масса звезды, R - расстояние от центра звезды). При вращении о нек-рой угл. скоростью 4003-202.jpg (не зависящей от координат) центробежный потенциал Ф ц=-(1/2)w2R2sin2q (q-полярный угол). Т. о., форма стационарной вращающейся звезды (рис. 1) определяется одной из эквипотенциальных

4003-207.jpg

Рис. 1. Вид сечений эквипотенциальных поверхностей одиночной вращающейся звезды плоскостью, проходящей через ось вращения. Критическая эквипотенциаль выделена полужирной линией, О- центр масс звёзд.

4003-209.jpg

На экваторе критич. эквипотенциальной поверхности 4003-208.jpg сила притяжения на единицу массы, равная 4003-210.jpg уравновешена центробежной силой

4003-211.jpg (т. е. эфф. сила притяжения 4003-212.jpg и постоянная 4003-213.jpg На полюсе 4003-214.jpg R =4003-215.jpgгде центробежная сила отсутствует,4003-216.jpg=4003-217.jpgМаксимально возможное отношение экваториального 4003-218.jpg и полярного 4003-219.jpg радиусов звезды, заполняющей П. Р., 4003-220.jpg= 4003-221.jpg С уменьшением размеров звезды (относительно П. Р.) 4003-222.jpg 1. Угл. скорость вращения стационарной звезды не может превышать величины 4003-224.jpg иначе у неё начнётся экваториальное истечение вещества. Однако не все звёзды могут быть ускорены к.-л. из известных механизмов до 4003-225.jpgТак, в рамках моделей нейтронных звёзд со слабой концентрацией массы к центру (с "жёстким" ур-нием состояния) устойчивость звезды нарушается при 4003-226.jpg

Понятие эквипотенциальных поверхностей и П. Р. можно ввести также и для системы двух звёзд, обращающихся вокруг общего центра тяжести по круговым орбитам с пост. угл. скоростью 4003-227.jpg В неинерциальной системе координат, вращающейся с той же угл. скоростью, эфф. потенциал стационарен и определяется суммой гравитац. потенциалов обеих компонент и центробежного потенциала:

4003-228.jpg

где 4003-229.jpg и 4003-230.jpg- расстояния от центров и массы звёзд,4003-231.jpg- сферич. координаты (центр системы - в центре масс, ось 4003-232.jpg параллельна 4003-233.jpg), предполагается синхронность вращения (угл. скорость вращения звёзд равна 4003-234.jpg).

Рис. 2. Вид сечений эквипотенциальных поверхностей в двойной звёздной системе плоскостью, проходящей через центры масс компонент и ортогональной оси вращения системы. Критическая эквипотенциаль выделена полужирной линией, 4003-238.jpg- азимутальный угол, О - центр масс системы. Внешние эквипотенциали, соответствующие С =4003-239.jpg 4003-240.jpg не показаны.

4003-241.jpg


Эквипотенциальные поверхности,4003-235.jpg= С, при больших значениях модуля 4003-236.jpgсостоят из окружающих каждую массу почти концентрич. сфер и одной внеш. поверхности, по форме близкой к круговому цилиндру (рис. 2). С уменьшением 4003-237.jpg размеры эквипотенциальных поверхностей возрастают, они деформируются, превращаясь в вытянутые навстречу друг другу фигуры, и при нек-ром значении 4003-261.jpgимеет место пересечение этих фигур. Точка пересечения 4003-262.jpg наз. внутр. либрац. точкой Лагранжа. Эквипотенциальная поверхность, проходящая через 4003-242.jpg наз. критической и определяет П. Р. каждой из компонент двойной системы. Поверхности звёзд должны совпадать с одной из внутр. эквипотенциалей. При заполнении одной из компонент своей П. Р. начинается интенсивное перетекание вещества на соседнюю компоненту.

В зависимости от соотношения между размерами компонент и П. Р. существует классификация двойных звёздных систем: разделённые системы, у к-рых обе компоненты находятся внутри П. Р.; полуразделённые системы, у к-рых одна из компонент заполняет свою П. Р.; контактные системы - обе компоненты заполняют свои П. Р. В процессе эволюции звёзд одна и та же двойная система может переходить из одного класса в другой.

В полуразделённых и контактных системах наблюдаются газовые потоки, движение к-рых определяется структурой эквипотенциальных поверхностей вне П. Р. С дальнейшим уменьшением 4003-243.jpg две внутр.

эквипотенциальные поверхности за П. Р. сливаются в одну гантелеподобную фигуру и при нек-ром значении 4003-244.jpgнаступает пересечение этой фигуры с внеш. эквипотенциальной поверхностью в либрац. точке 4003-245.jpg к-рая находится за менее массивной компонентой на линии, соединяющей центры масс звёзд. Если вещество газовых потоков обладает достаточной кинетич. энергией, то прежде всего она начнёт уходить из системы через окрестности 4003-246.jpg

При ещё меньших значениях 4003-247.jpg наступает пересечение эквипотенциальных поверхностей с внеш. стороны более массивной компоненты в точке 4003-248.jpg после чего эквипотенциальные поверхности разделяются на две фигуры 4003-249.jpg расположенные "выше" p "ниже" линии, соединяющей центры масс. Наконец, при нек-ром значении С эти фигуры вырождаются в две точки 4003-250.jpgносящие назв. треугольных либрац. точек Лагранжа. При любом отношении масс компонент эти точки образуют с центрами масс звёзд равносторонние треугольники 4003-251.jpg Положение точек 4003-252.jpgна линии, соединяющей центры компонент, зависит от отношения масс. Все либрац. точки являются точками относит. равновесия, т. к. в них 4003-253.jpg- точки неустойчивого равновесия. Ь линейном приближении равновесие в точках 4003-254.jpg устойчиво при условии 4003-255.jpg

В системе двух звёзд, обращающихся друг относительно друга по эллиптич. орбитам, гравитац. поле переменно и стационарные эквипотенциальные поверхности отсутствуют. Макс. размеры звёзд здесь ограничены началом истечения вещества под действием переменных приливных сил в момент прохождения пери-астра.

Лит.: Мультон Ф., Введение в небесную механику, пер. с англ., М.-Л., 1936; Мартынов Д. Я., Курс общей астрофизики, 3 изд., М., 1979. Н. И. Шакура.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

Игры ⚽ Нужен реферат?

Полезное


Смотреть что такое "ПОЛОСТЬ РОША" в других словарях:

  • Полость Роша — Полости Роша (обозначены жёлтым) для двойной системы Полость Роша  область вокруг звезды в двойной системе, границей которой служит эквипотенциальная поверхность, содержащая первую точку Лагра …   Википедия

  • РОША ПРЕДЕЛ — (по имени франц. астронома Э. Роша (Е. Roche)), предельная эквипотенц. поверхность, определяющая наибольшие возможные размеры компонентов тесной двойной звёздной системы (пары) при сохранении системой устойчивости. Тесными двойными наз. звёздные… …   Физическая энциклопедия

  • РОША ПОЛОСТЬ — см. Полость Роша. Физическая энциклопедия. В 5 ти томах. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988 …   Физическая энциклопедия

  • Роша полость — область, ограниченная поверхностью равного гравитационного потенциала в тесной двойной звёздной системе, определяющей предельные размеры её компонентов, при которых они ещё сохраняют устойчивость. Если звезда заполняет полость Роша, то её… …   Энциклопедический словарь

  • Роша полость — Полости Роша для двойной системы (обозначены жёлтым) Полость Роша  область вокруг звезды в двойной системе, границей которой служит эквипотенциальная поверхность, содержащая первую точку Лагранжа L1. В системе координат, вращающейся вместе с… …   Википедия

  • Роша предел — Приближение «жидкого» спутника: на большом расстоянии от центрального тела форма спутника почти сферическая. При приближении к пределу Роша спутник деформируется приливными силами. На расстоянии, равном пределу Роша приливные силы и силы… …   Википедия

  • РОША ПОЛОСТЬ — область, ограниченная поверхностью равного гравитационного потенциала в тесной двойной звездной системе, определяющей предельные размеры ее компонентов, при которых они еще сохраняют устойчивость. Если звезда заполняет Роша полость, то ее… …   Большой Энциклопедический словарь

  • Предел Роша — Приближение «жидкого» спутника: на большом расстоянии от центрального тела форма спутника почти сферическая. При приближении к пределу Роша спутник деформируется приливными силами. На расстоянии, равном пределу Роша приливные силы и силы… …   Википедия

  • PОША ПОЛОСТЬ — область, ограниченная поверхностью равного гравитац. потенциала в тесной двойной звёздной системе, определяющей предельные размеры её компонентов, при к рых они ещё сохраняют устойчивость. Если звезда заполняет Р. п., то её вещество начинает… …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • Сфера Хилла — Контурами изображены эффективные гравитационные потенциалы системы двух тел (на рисунке Солнце и Земля) и центробежные силы во вращающейся системе координат, в которой Земля и Солнце остаются неподвижны …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»