6.1 Polnoe i selektivnoe pogloshenie sveta
Eshe v pervoi treti HH-go veka sushestvovalo ubezhdenie, chto mezhzvezdnoe prostranstvo, za isklyucheniem teh mest, gde imeyutsya temnye oblaka, prakticheski prozrachno dlya izlucheniya. Odnako postepenno nakaplivalis' fakty, chto v lyubom napravlenii Galaktiki imeetsya pogloshayushaya ili rasseivayushaya svet materiya. Nalichie izbiratel'nogo - zavisyashego ot chastoty rasseivaemogo sveta - pokrasneniya zvezd pozvolyaet obnaruzhit' pogloshenie putem izucheniya pokazatelei cveta zvezd. Izbiratel'noe (inache - selektivnoe) pogloshenie izmenyaet pokazateli cveta zvezd v lyuboi fotometricheskoi sisteme, i vyzyvaet rassoglasovanie nablyudaemogo pokazatelya cveta i normal'nogo (istinnogo) pokazatelya, sootvetstvuyushego nablyudaemomu spektral'nomu klassu zvezdy. Razlichie mezhdu nablyudaemym i istinnym pokazatelem cveta nazyvaetsya izbytkom cveta i obychno oboznachaetsya bukvoi pered oboznacheniem pokazatelya cveta, naprimer:
Inogda dlya izbytka cveta ispol'zuetsya staroe oboznachenie CE ot angliiskogo color excess. Metod izucheniya selektivnogo poglosheniya sostoit v vyyavlenii izbytkov cveta i v izuchenii ih izmenenii s rasstoyaniem ot Solnca. Selektivnost' poglosheniya proyavlyaetsya pri sravnenii izlucheniya ot zvezdy na dvuh dlinah voln (tochnee - intervalah dlin voln, vsledstvie neravenstva nulyu shiriny polos propuskaniya lyuboi fotometricheskoi sistemy). Pogloshenie sveta na dannoi dline volny (serediny spektral'nogo intervala) nazyvayut polnym poglosheniem sveta dlya izlucheniya s dlinoi volny λ. Tak, v vyrazhenii:
velichina AV(r) - polnoe pogloshenie sveta v polose V sistemy UBV na rasstoyanii r ot nablyudatelya.
Voz'mem dve zvezdy v tochnosti odnogo spektral'nogo klassa i klassa svetimosti i izmerim zavisimost' potoka izlucheniya ot dliny volny u kazhdoi iz zvezd. Opredelim dlya takih dvuh zvezd raznosti monohromaticheskih zvezdnyh velichin
Δm(λ), sootvetstvuyushih razlichnym dlinam voln. Priblizhennaya teoriya rasseyaniya sveta na melkih sfericheskih chasticah govorit, chto raznost'
Δm dolzhna byt' proporcional'na
λ-1, i v koordinatah
Δm i
λ-1 dolzhna poyavit'sya pryamaya liniya. Nablyudeniya deistvitel'no dayut zavisimost', blizkuyu k pryamoi linii, dlya opticheskogo intervala dlin voln. Takim obrazom, mozhno schitat' priblizitel'no vypolnyayushimsya lineinyi zakon dlya poglosheniya na edinicu rasstoyaniya do zvezdy:
V etom sluchae, naprimer, dlya polosy V poluchaem:
a dlya dvuh polos (selektivnogo poglosheniya) imeem:
gde pervaya skobka est' nablyudennyi pokazatel' cveta, vklyuchayushii mezhzvezdnoe pokrasnenie, a vtoraya - normal'nyi pokazatel' cveta. Razdelim vyrazhenie (6-4) na (6-5), poluchaya v rezul'tate vyrazhenie
otnosheniya polnogo poglosheniya k selektivnomu:
i ispol'zuya znacheniya central'nyh dlin voln polos B i V iz tabl.2-1, poluchaem R = 4.0. Analogichno mozhno ocenit' velichinu R dlya lyubyh znachenii dlin voln, t.e. dlya lyubyh polos lyubyh fotometricheskih sistem.
Velichina otnosheniya polnogo poglosheniya k selektivnomu R yavlyaetsya odnoi iz vazhneishih velichin v zvezdnoi astronomii, tak kak pozvolyaet po opredelyaemomu iz nablyudenii izbytku cveta poluchit' polnoe pogloshenie sveta i, takim obrazom, ispravit' vidimye zvezdnye velichiny ili vidimye moduli rasstoyanii za vliyanie mezhzvezdnogo pokrasneniya. Poluchennoe vyshe znachenie R yavlyaetsya priblizitel'nym, poskol'ku, vo-pervyh, lineinost' svyazi mezhdu i dazhe dlya opticheskogo intervala dlin voln vypolnyaetsya netochno i, vo-vtoryh, polosy fotometricheskih sistem nel'zya schitat' monohromaticheskimi. Dlya bolee tochnogo opredeleniya otnosheniya polnogo poglosheniya k selektivnomu dlya dannoi dliny volny ispol'zuetsya krivaya ekstinkcii - tochnaya zavisimost' poglosheniya sveta ot dliny volny. Chtoby polnost'yu harakterizovat' zavisimost' poglosheniya ot dliny volny, opredelyaetsya tochnaya zavisimost' po rezul'tatam nablyudenii v shirokom intervale dlin voln. Pervym po spektrofotometricheskim izmereniyam par zvezd (tol'ko dlya opticheskogo intervala dlin voln) etu krivuyu postroil Tryumpler v 1930 godu.
Na ris. 6-1 pokazana eta krivaya po sovremennym dannym, vzyataya iz raboty Fitcdzheral'da, prichem eto srednyaya krivaya, postroennaya po nablyudeniyam mnogih zvezd. Po osi ordinat otlozheny otnosheniya izbytkov cveta . Kak my videli vyshe, izbytki cveta pryamo svyazany s poglosheniem sveta, pri etom otnosheniya izbytkov shiroko ispol'zuyutsya dlya vychisleniya poglosheniya v raznyh polosah spektra. Iz risunka vidno, chto v opticheskoi oblasti spektra zavisimost' poglosheniya ot obratnoi dliny volny deistvitel'no blizka k lineinoi. Samoe vazhnoe - pogloshenie sveta neveliko v infrakrasnoi oblasti spektra, no uvelichivaetsya pri perehode ot krasnoi v sinyuyu i ul'trafioletovuyu oblast'. Imenno poetomu svet zvezdy , ispytyvaya mezhzvezdnoe pogloshenie. Takaya zavisimost' poglosheniya ot dliny volny privodit k tomu, chto nasha Galaktika naibolee prozrachna v IK-luchah, chto vazhno pri issledovaniyah ploskosti Galaktiki, k kotoroi koncentriruetsya pogloshayushaya materiya. V kachestve naglyadnogo primera mozhno privesti oblast' sovremennogo zvezdoobrazovaniya okolo zvezdy ρ Oph, v kotoroi pogloshenie sveta sostavlyaet ot 50m do 106m, odnako v IK-luchah udaetsya provesti fotometriyu otdel'nyh zvezd.
Prakticheskie opredeleniya otnosheniya R = AV / E(B-V) dlya real'nogo zakona ekstinkcii s uchetom nenulevoi shiriny polos reakcii privodit k men'shemu znacheniyu velichiny R, chem my ocenili vyshe. Bolee togo, eto znachenie poluchaetsya neskol'ko zavisyashim kak ot spektral'nogo klassa, tak i ot izbytka cveta. Dlya prakticheskogo ispol'zovaniya mozhno vzyat' srednee znachenie R = 3.2 ili bolee tochnoe, kotoroe daet sleduyushee vyrazhenie, poluchennoe po dannym, sobrannym v monografii Straizhisa "Mnogocvetnaya fotometriya zvezd":
Ris.6-2
K sozhaleniyu, privedennaya na ris. 6-1 krivaya primenima ne ko vsemu nebu. V nekotoryh oblastyah neba nablyudayutsya sushestvennye otlichiya ot
zakona ekstinkcii. Na ris. 6-2 pokazany krivye ekstinkcii iz raboty Fitcdzheral'da, poluchennye po 80 zvezdam v raznyh napravleniyah dlya goluboi i ul'trafioletovoi oblastei spektra, gde razlichiya v zakonah ekstincii naibolee veliki. Velichiny RV dlya otdel'nyh oblastei neba, naprimer dlya oblasti tumannosti Oriona, imeyut znacheniya ot 2 do 5. Odnako sil'nye otkloneniya ot srednego zakona ekstinkcii vstrechayutsya tol'ko v ogranichennyh oblastyah neba, tak chto obychno na praktike ispol'zuyut odin zakon ekstinkcii dlya vseh oblastei neba. I tol'ko v nekotoryh sluchayah, kogda trebuetsya vysokaya tochnost' ucheta poglosheniya, naprimer pri issledovanii oblastei sovremennogo zvezdoobrazovaniya, velichinu otnosheniya polnogo poglosheniya k selektivnomu opredelyayut special'no dlya dannoi oblasti.
