menu 7 СЛЪНЦЕТО И ЗВЕЗДИТЕ

Erasmus+: КД2: Стратегически партньорства в областта на образованието, обучението и младежта

Практическо упражнение 2: Колко са големи звездите?

Това упражнение е адаптация на упражнението, предложено от образователния портал на НАСА: https://imagine.gsfc.nasa.gov/educators/lessons/star_size/

Цел

С това упражнение учениците ще придобият представа за размерите на звездите и ще разберат връзката между маса и радиус на звездите.

Необходими материали

Таблицата с данните за звездите; калкулатор.

Инструкции за учителя

Това упражнение ще даде възможност на учениците посредством данни за конкретни звезди да разберат колко са различни звездите по размери, маси, плътност и как тези параметри са свързани помежду си. Може да им създадете предварителна представа с помощта на Фиг. 6, илюстрираща разликите в размерите на различни звезди:

Фигура 6: Сравнение на големините на звездите (Източник: NASA, ESA and A. Feild (STScI))

За целта на упражнението трябва да им раздадете следващата таблица на звезди от различни типове звезди от диаграмата на Херцшпрунг-Ръсел с техните радиуси, плътности и маси в относителни единици спрямо Слънцето.

	Звезда	Радиус (слънчевирадиуси)	Плътност (слънчеваплътност)	Маса (слънчева маса)
Свръхгиганти	Антарес	776	0.00000004	20
	Бета от Лира	19.2	0.0014	9.7
	Бетелгейзе	1 000	0.0000005	10
	Денеб	96	0.00002	20
	Гама от Лебед	67	0.00007	20
	Ригел	78	0.00004	20
Гиганти	Алдебаран	87	0.000006	4
	Арктур	35	0.00018	8
	Бета от Пегас	40	0.00014	9
	Капела	13	0.00096	2.1
Звезди от Главната последователност	Нашето Слънце	1.0	1.0	1.0
	Алтаир	1.6	0.415	1.7
	Звездата на Барнард	0.15	53.3	0.18
	61 А от Лебед	0.7	1.69	0.58
	Хадар	22	0.0023	25
	Крюгер 60	0,35	6.30	0.27
	MU-1 от Скорпион	5.2	0.1000	14
	Процион A	2.6	0.102	1.8
	Сириус A	1.9	0.335	2.3
Бели джуджета	40 B от Еридан	0.018	71.000	0.41
	Сириус B	0.022	90.000	0.99
	Звездата на фон Маанен	0.007	47.000	0.14

Детайлни инструкции за учениците

Подредете звездите от списъка по големината на радиуса им, като започнете от най-малкия към най-големия радиус.

Отговор:

1. Звездата на фон Маанен	12. Капела
2. 40 B от Еридан	13. Бета от Лира
3. Сириус B	14. Хадар
4. Звездата на Барнард	15. Арктур
5. Крюгер 60	16. Бета от Пегас
6. 61 А от Лебед	17. Гама от Лебед
7. Нашето Слънце	18. Ригел
8. Алтаир	19. Алдебаран
9. Сириус A	20. Денеб
10. Процион A	21. Антарес
11. MU-1 от Скорпион	22. Бетелгейзе

До името на всяка звезда във Вашия списък по-горе напишете отношението на звездния радиус към звездната маса (в относителни единици спрямо Слънчевите стойности като закръглите резултата до втория знак след десетичната точка.

Отговор:

1. Звездата на фон Маанен	0,05	12. Капела	6,19
2. 40 B от Еридан	0,04	13. Бета от Лира	1,98
3. Сириус B	0,02	14. Хадар	0,88
4. Звездата на Барнард	0,83	15. Арктур	4,38
5. Крюгер 60	1,30	16. Бета от Пегас	0,44
6. 61 А от Лебед	1,21	17. Гама от Лебед	3,35
7. Нашето Слънце	1,0	18. Ригел	3,9
8. Алтаир	0,94	19. Алдебаран	21,75
9. Сириус A	0,83	20. Денеб	4,8
10. Процион A	1,44	21. Антарес	38,8
11. MU-1 от Скорпион	0,37	22. Бетелгейзе	100

Обяснете връзката между радиуса и масата в зависимост от типа звезди – свръхгиганти, гиганти, звезди от Главната последователност, бели джуджета.

[Отговор: Като цяло белите джуджета имат най-малки радиуси, следват звездите от Главната последователност. Звездите гиганти имат още по-големи радиуси и най-големите по радиус звезди за свръхгигантите. Учудващо обаче тази подредба не се спазва твърдо, ако разгледаме отношението радиус/маса. Причината е, че голямо значение има също плътността на звездите. Така например белите джуджета имат най-малък радиус и неголяма маса, но са с най-висока плътност, докато свръхгигантите имат огромни радиуси, но много по-малка плътност.]