Определение содержания элементов в атмосферах звезд-карликов спектральных классов F, G, K
Описана реализация алгоритма определения химического состава звезд спектральных классов F, G, K на основе воспроизведения профилей спектральных линий или выбранных деталей блендированных линий. Методика позволяет при заданной эффективной температурe звезды определить основные параметры атмосферы: ус...
Збережено в:
| Дата: | 2017 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Головна астрономічна обсерваторія НАН України
2017
|
| Назва видання: | Кинематика и физика небесных тел |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/149639 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Определение содержания элементов в атмосферах звезд-карликов спектральных классов F, G, K / Я.В. Павленко // Кинематика и физика небесных тел. — 2017. — Т. 33, № 2. — С. 24-36. — Бібліогр.: 36 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-149639 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1496392019-03-02T01:23:13Z Определение содержания элементов в атмосферах звезд-карликов спектральных классов F, G, K Павленко, Я.В. Физика звезд и межзвездной среды Описана реализация алгоритма определения химического состава звезд спектральных классов F, G, K на основе воспроизведения профилей спектральных линий или выбранных деталей блендированных линий. Методика позволяет при заданной эффективной температурe звезды определить основные параметры атмосферы: ускорение свободного падения, микротурбулентную скорость, скорость вращения звезды, а также содержание элементов. На каждом этапе итерационного поиска лучшего решения модель атмосферы рассчитывается для нового набора входных данных. Приведены результаты применения методики для анализа спектра Солнца (G2 V) и HD 101348 (G3 V). Описано реалізацію алгоритму визначення хімічного складу зірок спектральних класів F, G, K на основі відтворення профілів спектральних ліній або обраних деталей блендованих ліній. Методика дозволяє при заданій ефективній температурі зорі визначити основні параметри атмосфери: прискорення вільного падіння, мікротурбулентну швидкість, швидкість обертання зорі, а також вміст елементів. На кожному етапі ітераційного пошуку кращого розв’язку модель атмосфери розраховується для нового набору вхідних даних. Наведено результати застосування методики для аналізу спектру Сонця (G2 V) і HD 101348 (G3 V). Algorithm of the determination of the chemical composition of stars of spectral classes F, G, K using fits to the observed lines or selected parts the blended lines. The technique allows us to determine the parameters atmosphere, i.e. acceleration of gravity, microscopic turbulence speed, the rotation speed of the star, and the content of elements for a given effective temperature of the star. At each stage of the iterative process the atmosphere model calculated for the new set of input data. The results of the application of the procedure for the analysis of the spectra of the Sun (G2 V) and HD 101348 (G3 V) are discussed. 2017 Article Определение содержания элементов в атмосферах звезд-карликов спектральных классов F, G, K / Я.В. Павленко // Кинематика и физика небесных тел. — 2017. — Т. 33, № 2. — С. 24-36. — Бібліогр.: 36 назв. — рос. 0233-7665 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/149639 524.316.7, 535.34 ru Кинематика и физика небесных тел Головна астрономічна обсерваторія НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Физика звезд и межзвездной среды Физика звезд и межзвездной среды |
| spellingShingle |
Физика звезд и межзвездной среды Физика звезд и межзвездной среды Павленко, Я.В. Определение содержания элементов в атмосферах звезд-карликов спектральных классов F, G, K Кинематика и физика небесных тел |
| description |
Описана реализация алгоритма определения химического состава звезд спектральных классов F, G, K на основе воспроизведения профилей спектральных линий или выбранных деталей блендированных линий. Методика позволяет при заданной эффективной температурe звезды определить основные параметры атмосферы: ускорение свободного падения, микротурбулентную скорость, скорость вращения звезды, а также содержание элементов. На каждом этапе итерационного поиска лучшего решения модель атмосферы рассчитывается для нового набора входных данных. Приведены результаты применения методики для анализа спектра Солнца (G2 V) и HD 101348 (G3 V). |
| format |
Article |
| author |
Павленко, Я.В. |
| author_facet |
Павленко, Я.В. |
| author_sort |
Павленко, Я.В. |
| title |
Определение содержания элементов в атмосферах звезд-карликов спектральных классов F, G, K |
| title_short |
Определение содержания элементов в атмосферах звезд-карликов спектральных классов F, G, K |
| title_full |
Определение содержания элементов в атмосферах звезд-карликов спектральных классов F, G, K |
| title_fullStr |
Определение содержания элементов в атмосферах звезд-карликов спектральных классов F, G, K |
| title_full_unstemmed |
Определение содержания элементов в атмосферах звезд-карликов спектральных классов F, G, K |
| title_sort |
определение содержания элементов в атмосферах звезд-карликов спектральных классов f, g, k |
| publisher |
Головна астрономічна обсерваторія НАН України |
| publishDate |
2017 |
| topic_facet |
Физика звезд и межзвездной среды |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/149639 |
| citation_txt |
Определение содержания элементов в атмосферах звезд-карликов спектральных классов F, G, K / Я.В. Павленко // Кинематика и физика небесных тел. — 2017. — Т. 33, № 2. — С. 24-36. — Бібліогр.: 36 назв. — рос. |
| series |
Кинематика и физика небесных тел |
| work_keys_str_mv |
AT pavlenkoâv opredeleniesoderžaniâélementovvatmosferahzvezdkarlikovspektralʹnyhklassovfgk |
| first_indexed |
2025-07-12T22:35:27Z |
| last_indexed |
2025-07-12T22:35:27Z |
| _version_ |
1837482360032985088 |
| fulltext |
ÔÈÇÈÊÀ ÇÂÅÇÄ
È ÌÅÆÇÂÅÇÄÍÎÉ ÑÐÅÄÛ
ÓÄÊ 524.316.7, 535.34
ß. Â. Ïàâëåíêî1,2
1Ãëàâíàÿ àñòðîíîìè÷åñêàÿ îáñåðâàòîðèÿ Íàöèîíàëüíîé àêàäåìèè íàóê Óêðàèíû
óë. Àêàäåìèêà Çàáîëîòíîãî 27, Êèåâ, 03143
2Öåíòð àñòðîôèçè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé, Õàðòôîðäøèðñêèé óíèâåðñèòåò
Õàòôèëä, Âåëèêîáðèòàíèÿ
yp@mao.kiev.ua
Îïðåäåëåíèå ñîäåðæàíèÿ ýëåìåíòîâ â àòìîñôåðàõ
çâåçä-êàðëèêîâ ñïåêòðàëüíûõ êëàññîâ F, G, K
Îïè ñà íà ðå à ëè çà öèÿ àë ãî ðèò ìà îïðå äå ëå íèÿ õè ìè ÷åñ êî ãî ñî ñòà âà
çâåçä ñïåê òðàëü íûõ êëàñ ñîâ F, G, K íà îñíî âå âîñ ïðî èç âå äå íèÿ ïðî ôè -
ëåé ñïåê òðàëü íûõ ëè íèé èëè âû áðàí íûõ äå òà ëåé áëåí äè ðî âàí íûõ ëè -
íèé. Ìå òî äè êà ïî çâî ëÿ åò ïðè çà äàí íîé ýô ôåê òèâ íîé òåì ïå ðà òóðe
çâåç äû îïðå äå ëèòü îñíîâ íûå ïà ðà ìåò ðû àò ìîñ ôå ðû: óñêî ðå íèå ñâî -
áîä íî ãî ïà äå íèÿ, ìèê ðî òóð áó ëåí òíóþ ñêî ðîñòü, ñêî ðîñòü âðà ùå íèÿ
çâåç äû, à òàê æå ñî äåð æà íèå ýëå ìåí òîâ. Íà êàæ äîì ýòà ïå èòå ðà öè -
îí íî ãî ïî èñ êà ëó÷ øå ãî ðå øå íèÿ ìî äåëü àò ìîñ ôå ðû ðàñ ñ÷è òû âà åò ñÿ
äëÿ íî âî ãî íà áî ðà âõîä íûõ äàííûõ. Ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû ïðè ìå íå -
íèÿ ìåòîäèêè äëÿ àíàëèçà ñïåêòðà Ñîëíöà (G2 V) è HD 101348 (G3 V).
ÂÈÇÍÀ×ÅÍÍß Â̲ÑÒÓ ÅËÅÌÅÍҲ  ÀÒÌÎÑÔÅÐÀÕ Ç²Ð-ÊÀÐËÈ -
ʲ ÑÏÅÊÒÐÀËÜÍÈÕ ÊËÀѲ F, G, K, Ïàâëåíêî ß. Â. — Îïèñàíî
ðåàë³çàö³þ àëãîðèòìó âèçíà÷åííÿ õ³ì³÷íîãî ñêëàäó ç³ðîê ñïåêò ðàëü -
íèõ êëàñ³â F, G, K íà îñíîâ³ â³äòâîðåííÿ ïðîô³ë³â ñïåêòðàëüíèõ ë³í³é
àáî îáðàíèõ äåòàëåé áëåíäîâàíèõ ë³í³é. Ìåòîäèêà äîçâîëÿº ïðè çàäà -
í³é åôåêòèâí³é òåìïåðàòóð³ çîð³ âèçíà÷èòè îñíîâí³ ïàðàìåòðè àò -
ìî ñôåðè: ïðèñêîðåííÿ â³ëüíîãî ïàä³ííÿ, ì³ê ðî òóð áóëåíòíó øâèä -
ê³ñòü, øâèäê³ñòü îáåðòàííÿ çîð³, à òàêîæ âì³ñò åëåìåíò³â. Íà êîæ -
íîìó åòàï³ ³òåðàö³éíîãî ïîøóêó êðàùîãî ðîçâ’ÿçêó ìîäåëü àòìî -
ñôåðè ðîçðàõîâóºòüñÿ äëÿ íîâîãî íàáîðó âõ³äíèõ äàíèõ. Íàâåäåíî
ðåçóëüòàòè çàñòîñóâàííÿ ìåòîäèêè äëÿ àíàë³çó ñïåêòðó Ñîíöÿ (G2 V)
³ HD 101348 (G3 V).
DE TER MI NA TION OF ABUN DANCES IN AT MO SPHERES OF F-, G-
K-DWARFS, by Pavlenko Ya. V. — Al go rithm of the de ter mi na tion of the
chem i cal com po si tion of stars of spec tral classes F, G, K us ing fits to the
24
ÊÈÍÅÌÀÒÈÊÀ
È ÔÈÇÈÊÀ
ÍÅÁÅÑÍÛÕ
ÒÅË òîì 33 ¹ 2 2017
© ß. Â. ÏÀÂËÅÍÊÎ, 2017
25
ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÑÎÄÅÐÆÀÍÈß ÝËÅÌÅÍÒÎÂ Â ÀÒÌÎÑÔÅÐÀÕ
ob served lines or se lected parts the blended lines. The tech nique al lows us
to de ter mine the pa ram e ters at mo sphere, i.e. ac cel er a tion of grav ity,
mi cro scopic tur bu lence speed, the ro ta tion speed of the star, and the
con tent of el e ments for a given ef fec tive tem per a ture of the star. At each
stage of the it er a tive it er a tive pro cess the at mo sphere model cal cu lated for
the new set of in put data. The re sults of the ap pli ca tion of the pro ce dure for
the anal y sis of the spectra of the Sun (G2 V) and HD 101348 (G3 V) are
discussed.
ÂÂÅÄÅÍÈÅ
 ïîñëåäíèå ãîäû áëàãîäàðÿ òåõíîëîãè÷åñêîé ðåâîëþöèè â îáëàñòè
íàáëþäàòåëüíîé àñòðîôèçèêè ñîçäàíû áàçû äàííûõ ñïåêòðîâ âûñî -
êîãî ðàçðåøåíèÿ çâåçä ñîëíå÷íîãî òèïà, ïîëó÷åííûõ, â ÷àñòíîñòè, â
ðàì êàõ ïðîãðàìì ïî ïîèñêó ýêçîïëàíåò (ñì. [7, 20, 35]). Öåëüþ ýòèõ
ðàáîò áûëî îáíàðóæåíèå è èçó÷åíèå îñîáåííîñòåé õèìè÷åñêîãî ñî -
ñòàâà öåí ò ðàëüíûõ çâåçä ñ ýêçîïëàíåòíûìè ñèñòåìàìè è ñðàâíåíèÿ èõ
ñ îäèíî÷íûìè çâåçäàìè Ãàëàêòèêè.  ïðîöåññå óæå ïåðâûõ ïîäîáíûõ
èññëåäîâàíèé áûë âûÿâëåí ðÿä èíòåðåñíûõ îñîáåííîñòåé.  ÷àñò íîñ -
òè, âåðîÿòíîñòü îáíàðóæåíèÿ ïëàíåòíûõ ñèñòåì ó öåíòðàëüíûõ çâåçä ñ
ïîâûøåííîé ìåòàëëè÷íîñòüþ îêàçàëàñü âûøå [10, 30]. Ýòîò íàáëþäà -
òåëüíûé ôåíîìåí îáúÿñíÿåòñÿ îñîáåííîñòÿìè ïðîöåññîâ ôðàã ìåíòà -
öèè ãàçîâûõ äèñêîâ â ïðîöåññå ôîðìèðîâàíèÿ ïëàíåòíûõ ñèñòåì.
Êðîìå òîãî, â àòìîñôåðàõ çâåçä ñ ïëàíåòíûìè ñèñòåìàìè, âå ðîÿòíî,
èìåþò ñÿ è äðóãèå îñîáåííîñòè õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà ïî ñðàâ íåíèþ ñ
îäèíî÷íûìè çâåç äàìè (íàïðèìåð, àíîìàëèè ñîäåðæàíèÿ Si è Ni). Ýòè
àíîìàëèè îáúÿñíÿþòñÿ èëè áóäóò îáúÿñíåíû â ðàìêàõ ðàç ëè÷íûõ
ñöåíàðèåâ ôîðìèðîâàíèÿ ïëàíåò [13, 17] âñëåäñòâèå ïðîÿâ ëå íèÿ
ýôôåêòîâ ôðàãìåíòàöèè è ñåïàðàöèè ýëåìåíòîâ â ïðîöåññå ýâî ëþöèè
ìàññèâíûõ ãàçîïûëåâûõ äèñêîâ âîêðóã íèõ.
Ñ äðóãîé ñòîðîíû, ìàññîâîå îïðåäåëåíèå õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà
çâåçä ñîëíå÷íîãî òèïà èìååò ñàìîñòîÿòåëüíîå çíà÷åíèå äëÿ ïî íè ìà -
íèÿ ýâîëþöèîííûõ ïðîöåññîâ â íàøåé Ãàëàêòèêå â öåëîì. Äå éñòâè -
òåëü íî, â îïðåäåëåííîì ñìûñëå äîëãîæèâóùèå G-êàðëèêè ÿâëÿþòñÿ
êëþ ÷å âû ìè îáúåêòàìè äëÿ ïîíèìàíèÿ ìíîãèõ äåòàëåé ýâîëþöèè
íàøåé Ãàëàêòèêè. Íàáëþäåíèÿ ïîêàçûâàþò ñëèøêîì ìàëî ìå òàë ëî äå -
ôè öèò íûõ G-êàðëèêîâ («ïðîáëåìà G-êàðëèêîâ») ïî îòíîøåíèþ ê
ïðåäñêàçàíèÿì ïðîñòîé ìîäåëè õèìè÷åñêîé ýâîëþöèè Ãàëàêòèêè [11,
31], à òàêæå äðóãèõ ãàëàêòèê ñ áàëäæåì èëè ãàëàêòèê ñ äî ìè íè ðî âà íè -
åì äèñêà [8, 36].
Çàìåòèì, ÷òî â íàñòîÿùåå âðåìÿ äëÿ àíàëèçà õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà
çâåçä ïðèìåíÿþòñÿ íåñêîëüêî ìåòîäèê. Áîëüøóþ ïîïóëÿðíîñòü
ïðèîá ðåëè ïðîãðàììû LINES è MOOG [18, 34]. Ïåðâàÿ èç íèõ ïðåäïî -
ëàãàåò èñïîëüçîâàíèå ýêâèâàëåíòíûõ øèðèí ëèíèé äëÿ îïðåäåëåíèÿ
ñîäåð æàíèÿ ýëåìåíòîâ, âî âòîðîé ïðåäïîëàãàåòñÿ âîñïðîèçâåäåíèå
íàáëþ äà åìûõ ïðîôèëåé ëèíèé ïîãëîùåíèÿ â íàáëþäàåìûõ ñïåêòðàõ.
Ïîäîáíûì îáðàçîì ðàáîòàþò ïðîãðàììû SPANSAT [1] è WIDTH [9].
 ïîñëåäíåå âðåìÿ øèðîêî èñïîëüçóåòñÿ ïðîãðàììà SME [35]. Âñå ýòè
ïðîãðàììû èñïîëüçóþò ïðèáëèçèòåëüíî îäèíàêîâûå ïðèíöèïû ðà -
áîòû è ïðåäïîëàãàþò îïðåäåëåíèå îñíîâíûõ ïàðàìåòðîâ çâåçä äëÿ
èçó÷åíèÿ õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà èõ àòìîñôåð íà îñíîâå èñïîëüçîâàíèÿ
èçâåñò íûõ ñåòîê ìîäåëåé àòìîñôåð.
Ïî ñóòè â ýòîé ðàáîòå ïðåäñòàâëåíà ìîäèôèêàöèÿ ïðîöåäóðû ìàñ -
ñî âî ãî îïðåäåëåíèÿ õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà çâåçä ñîëíå÷íîãî òèïà, êî òî -
ðàÿ îïèñàíà â ðàáîòå [24]. Òåðìèí «çâåç äû ñîëíå÷íîãî òè ïà» áóäåò
èñïîëüçîâàòüñÿ çäåñü äëÿ âûáîðêè êàðëèêîâ ñïåêòðàëüíûõ òèïîâ
F7 V — K0 V, ò. å. çâåçä ãëàâíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ñ ýôôåêòèâíûìè
òåìïåðàòóðàìè Týô = 5200...6300 K [27]. Ñïåêòðû ýòèõ çâåçä âåñüìà
ïîäîáíû, â íèõ ëèíèè íåéòðàëüíûõ àòîìîâ äîìèíèðóþò, ïðè ýòîì
÷èñ ëî ëèíèé èîíîâ ìåòàëëîâ ïåðâîé ñòàäèè èîíèçàöèè óâåëè÷èâàåòñÿ
ïðè óâåëè÷åíèè Týô. Íàøåé öåëüþ áûëà ðàçðàáîòêà ìåòîäèêè îïðå äå -
ëå íèÿ ñîäåðæàíèé ýëåìåíòîâ è äðóãèõ ôèçè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ïðè
ìèíèìàëüíîì ÷èñëå òàêèõ èçâåñòíûõ ïàðàìåòðîâ àòìîñôåð çâåçä. Â
ïî ñëåäíåå âðåìÿ ýòà òåìàòèêà ÿâëÿåòñÿ âåñüìà àêòóàëüíîé, à ïðèìå íÿ -
åìûå çäåñü ìåòîäû çà÷àñòóþ âåñüìà íåòðèâèàëüíû, íåñìîòðÿ íà êàæó -
ùóþñÿ ïðîñòîòó ðåøàåìûõ çàäà÷ [29].
 ýòîé ðàáîòå ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû ïðèìåíåíèÿ ìåòîäèêè äëÿ
àíàëèçà ñïåêòðîâ Ñîëíöà è çâåçä ñîëíå÷íîãî òèïà. Îïèñûâàåòñÿ íàøà
ìåòîäèêà ðàñ÷åòîâ ñèíòåòè÷åñêèõ ñïåêòðîâ è îïðåäåëåíèÿ èñêîìûõ
ïàðàìåòðîâ, ïðèâîäÿòñÿ ðåçóëüòàòû àíàëèçà ñïåêòðîâ Ñîëíöà è çâåçäû
ñîëíå÷íîãî òèïà HD 101348.
ÌÅÒÎÄÈÊÀ
Íàáëþäàåìûå ñïåêòðû. Èñïîëüçîâàííûé â ýòîé ðàáîòå ñïåêòð çâåç -
äû ñîëíå÷íîãî òèïà HD 101348 ïîäðîáíî îïèñàí â ðàáîòàõ [14, 15].
Äëÿ ïîëíîòû èçëîæåíèÿ îòìåòèì çäåñü, ÷òî ýòîò ñïåêòð áûë ïîëó÷åí â
ðàìêàõ ïðîãðàììû CHEPS (Calan-Hertfordshire Exosolar Planet Search)
íà ñïåêòðîãðàôå HARPS, óñòàíîâëåííîì íà 3.6-ì òåëåñêîïå ESO
(×èëè). Ïî êà÷åñòâó ýòîò ñïåêòð ñðàâíèì ñî ñïåêòðîì Ñîëíöà êàê
çâåçäû [16], êîòîðûé òàêæå èñïîëüçîâàí â íàøåé ðàáîòå â êà÷åñòâå
ñïåêòðà çâåçäû ñ õîðîøî èçó÷åííûìè õàðàêòåðèñòèêàìè. Íîìèíàëü -
íîå ðàçðåøåíèå â ýòèõ ñïåêòðàõ ñîñòàâëÿåò 70000 íà l = 600 íì; ýòà
âåëè÷èíà îïðåäåëÿåòñÿ â îñíîâíîì ïðîÿâëåíèåì ìàêðîòóðáóëåíòíûõ
äâèæåíèé â àòìîñôåðàõ çâåçä ñ àìïëèòóäîé 2...4 êì/ñ.
Ìîäåëèðîâàíèå íàáëþäàåìûõ ëèíèé ïîãëîùåíèÿ. Ìî äå ëè ðî âà -
íèå íàáëþäàåìûõ ñïåêòðîâ è îïðåäåëåíèå ñîäåðæàíèé ýëåìåíòîâ
ïðî èç âî äè ëèñü ïî ïðîãðàììå AbEl8 [22] (òåêóùàÿ âeðñèÿ 0.1.4), â êî -
òî ðîé ðàñ÷åòû ñèíòåòè÷åñêèõ ñïåêòðîâ ïðîèçâîäèëèñü ñ ïîìîùüþ
ïîä ïðîã ðàìì WITA6 [21] â ðàìêàõ ïðèáëèæåíèÿ ëîêàëüíîãî òåð ìî äè -
íà ìè ÷åñ êî ãî ðàâíîâåñèÿ (ËÒÐ) äëÿ ìîäåëåé àòìîñôåð, ðàññ÷èòàííûõ
26
ß. Â. ÏÀÂËÅÍÊÎ
ïî ïðîãðàììå SAM12 [23]. Ñòàíäàðòíàÿ ñèñòåìà èñïîëüçîâàííûõ èñ -
òî÷ íè êîâ íåïðîçðà÷íîñòè â êîíòèíóóìå îïèñàíà â ðàáîòàõ [23, 25]; â
áîëåå ïîçäíèõ âåðñèÿõ ïðîãðàììû âêëþ÷åíû íîâûå èñòî÷íèêè íå -
ïðîç ðà÷ íîñ òè [3]. Ðàñ÷åòû ñèíòåòè÷åñêèõ ñïåêòðîâ â îïòè÷åñêîì äè à -
ïà çî íå â ýòîé ðàáîòå ïðîèçâîäèëèñü ñ ó÷åòîì ïîãëîùåíèÿ àòîìíûìè
ëè íè ÿ ìè èç ñïèñêîâ VALD3 [28] c øàãîì ïî äëèíå âîëíû 2 ïì, ìèê ðî -
òóð áó ëåí òíàÿ ñêîðîñòü V t ïîäáèðàëàñü â ïðîöåññå ðàáîòû ïðîãðàììû
ïîèñêà ëó÷øåãî ðåøåíèÿ (ñì. íèæå). Óøèðåíèå ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé
áûëî ó÷òåíî ïîñðåäñòâîì ñâåðòêè ðàññ÷èòàííûõ ñèíòåòè÷åñêèõ ñïåê -
ò ðîâ ãàóññèàíîé ñ ïàðàìåòðàìè, ñîîòâåòñòâóþùèìè ñóììàðíîìó ýô -
ôåê òó èíñòðóìåíòàëüíîãî óøèðåíèÿ è ìàêðîòóðáóëåíöèè, à òàêæå
ïðî ôèëåì âðàùåíèÿ ïî ìåòîäèêå [2].
Åñòü ðÿä ôàêòîðîâ, êîòîðûå ñîçäàþò ñåðüåçíûå ïðîáëåìû ïðè
êîëè÷åñòâåííîì àíàëèçå çâåçäíûõ ñïåêòðîâ:
— òî÷íîñòü è êîððåêòíîñòü îïðåäåëåíèÿ îñíîâíûõ ïàðàìåòðîâ
çâåçäíûõ àòìîñôåð: ýôôåêòèâíûõ òåìïåðàòóð, óñêîðåíèÿ ñâîáîäíîãî
ïà äåíèÿ è ìåòàëëè÷íîñòè. Çà÷àñòóþ ýòè ïàðàìåòðû äîïóñêàþò íåîä -
íî çíà÷íóþ èíòåðïðåòàöèþ. Òàê, âìåñòî áîëîìåòðè÷åñêîé ýôôåêòèâ -
íîé òåìïåðàòóðû èñïîëüçóþòñÿ çíà÷åíèÿ, íàéäåííûå èç ñïåêòðîñêî -
ïè÷åñêèõ èëè ôîòîìåòðè÷åñêèõ äàííûõ, à ïàðàìåòð ìåòàëëè÷íîñòè â
îáùåì ñëó÷àå íå îïèñûâàåò âñåé ñîâîêóïíîñòè ñîäåðæàíèé ýëåìåí òîâ
â àòìîñôåðàõ çâåçä. Äåéñòâèòåëüíî, ñîäåðæàíèå Ñ, N, O è ãðóïïû a-
ýëå ìåíòîâ èçìåíÿëîñü â ïðîöåññå ýâîëþöèè Ãàëàêòèêè íå òàê, êàê
ñîäåðæàíèå ýëåìåíòîâ ãðóïïû æåëåçà [26]. Áîëåå òîãî, îáîãàùåíèå
Ãà ëàêòèêè ðàçëè÷íûìè ýëåìåíòàìè íà ðàçíûõ âðåìåííûõ ïðîìå æóò -
êàõ è ðàñ ñòîÿíèÿõ îò öåíòðà Ãà ëàêòèêè ðàçëè÷àåòñÿ èç-çà ðàçëè÷íûõ
âêëàäîâ â îáîãàùåíèå ýëåìåíòàìè îò ðàçëè÷íûõ èñòî÷íèêîâ ïðîèç -
âîä ñòâà (ñâåðõíîâûå ðàçíûõ òèïîâ, ìàñ ñèâíûå çâåçäû, çâåçäû ÀÂÃ è
ïð.);
— êîððåêòíûé ó÷åò áëåíäèðîâàíèÿ. Ñëåäóåò ó÷èòûâàòü, ÷òî áîëü -
øè íñòâî ñïåêòðàëüíûõ äåòàëåé â íàáëþäàåìûõ ñïåêòðàõ F-K-çâåçä
ñóòü áëåíäû. È ñòåïåíü áëåíäèðîâàíèÿ åñòåñòâåííûì îáðàçîì óâå ëè -
÷è âà åò ñÿ ïðè óâåëè÷åíèè ìåòàëëè÷íîñòè çâåçäû (ñì. ðèñ. 1);
— ìèêðîòóðáóëåíòíàÿ ñêîðîñòü V t ÿâëÿåòñÿ âàæíûì ïàðàìåòðîì
ïðî öå äó ðû êîëè÷åñòâåííîãî àíàëèçà çâåçäíûõ ñïåêòðîâ. Íåêîòîðûå
èñ ñëå äî âà òå ëè ïðîñòî èñïîëüçóþò ôèêñèðîâàííîå çíà÷åíèå V t [6];
— ìàê ðî òóð áó ëåí òíàÿ ñêî ðîñòü è íà ëè ÷èå âðà ùå íèÿ âî ìíî ãîì
îï ðå äå ëÿ þò ôàê òè ÷åñ êîå ðàç ðå øå íèå äëÿ íà áëþ äà å ìûõ ñïåê òðîâ, êî -
òî ðîå äëÿ çâåçä ñî ëíå÷ íî ãî òè ïà íè æå, ÷åì òî, êî òî ðîå îïðå äå ëÿ åò ñÿ
èíñòðó ìåí òàëü íûì ðàç ðå øå íè åì. Òàê, äëÿ Ñîë íöà ñî ëíå÷ íûé àò ëàñ
Êó ðó öà áûë ïî ëó ÷åí ñ î÷åíü âû ñî êèì ðàç ðå øå íè åì R > 100 000, íî ðå -
àëü íîå ñïåê òðàëü íîå ðàç ðå øå íèå íà l = 600 íì ðàâ íî R = 70 000; ýòà âå -
ëè ÷è íà îïðå äå ëÿ åò ñÿ íà ëè ÷è åì ìàê ðî òóð áó ëåí òíûõ äâèæåíèé â àò ìî -
ñ ôå ðå Ñîëíöà ñ àìïëèòóäàìè 2...4 êì/ñ.
 ýòîé ðàáîòå ïîä ýôôåêòèâíîé òåìïåðàòóðîé çâåçäû áóäåò ïîä ðà -
çó ìå âàòü ñÿ ïàðàìåòð Týô ìîäåëè àòìîñôåðû, ïðè êîòîðîé îêà çû âà þò ñÿ
27
ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÑÎÄÅÐÆÀÍÈß ÝËÅÌÅÍÒÎÂ Â ÀÒÌÎÑÔÅÐÀÕ
ðàâíû ñîäåðæàíèÿ æåëåçà, îïðåäåëÿåìûå ïðè âîñ ïðî èç âå äå íèè ëèíèé
ïîãëîùåíèÿ Fe I è Fe II. Èñïîëüçóåòñÿ ñëåäóþùèé àëãîðèòì ïîèñêà
ðåøåíèÿ.
1.  êà÷åñòâå íóëåâîãî ïðèáëèæåíèÿ çàäàþòñÿ çíà÷åíèÿ ïà ðà ìåò -
ðîâ Týô, lgg, [Fe/H], ïîëó÷åííûå íåçàâèñèìûìè ñïîñîáîì, íàïðèìåð èç
àíàëèçà ôîòîìåòðè÷åcêèõ äàííûõ (ñì. [15]).
2. Äëÿ çàäàííûõ çíà÷åíèé âõîäíûx ïàðàìåòðîâ îïðåäåëÿåòñÿ ñî -
äåð æà íèå æåëåçà ïî âûáðàííûì ëèíèÿì Fe I è Fe II äëÿ íàáîðà ìèê ðî -
òóð áó ëåí òíûõ ñêîðîñòåé.  íàøåì ñëó÷àå çíà÷åíèÿ V t çàäàâàëèñü â
èí òåð âà ëå 0...2.5 êì/ñ.
3. Ìèêðîòóðáóëåíòíàÿ ñêîðîñòü â àòìîñôåðå çâåçäû îïðåäåëÿëàñü
èç óñëîâèÿ íåçàâèñèìîñòè ñîäåðæàíèÿ ýëåìåíòà îò îñòàòî÷íîãî ïîòî -
êà rl0 â öåíòðå ìîäåëèðóåìîé ñïåêòðàëüíîé ëèíèè ïîãëîùåíèÿ, ïî êî -
òîðîé ìû è îïðåäåëÿåì ýòî ñîäåðæàíèå. Òàêàÿ çàâèñèìîñòü ìîæåò
áûòü îõàðàêòåðèçîâàíà íàêëîíîì Da = ¶lg FeIN ( )/¶rl0 äëÿ íàáîðà ñî -
äåð æà íèé Fe I, îïðåäåëÿåìûõ ïî ëèíèÿì ñ ðàçíûìè çíà÷åíèÿìè rl0
(ðèñ. 2, á). Ìèêðîòóðáóëåíòíàÿ ñêîðîñòü V t îïðåäåëÿëàñü èç óñëîâèÿ
Da = 0 äëÿ ëèíèé ïîãëîùåíèÿ Fe I, ïîñêîëüêó îíè â ñïåêòðàõ çâåçä
28
ß. Â. ÏÀÂËÅÍÊÎ
Ðèñ. 1. Ëèíèè ïîãëîùåíèÿ, ôîðìèðóþùèå áëåíäó íà l0 = 515.42 íì â ñïåêòðå Ñîëíöà (à) è HD
101348 (á)
ñîëíå÷ íîãî òèïà áîëåå ìíîãî÷èñëåííû è õîðîøî èçó÷åíû. Ïîäîáíàÿ
ìåòîäèêà îïðåäåëåíèÿ V t èñïîëüçîâàëàñü Êóðóöåì â ïðîãðàììàõ
WIDTH [9], òîëü êî â òîì ñëó÷àå èñïîëüçîâàëèñü ýêâèâàëåíòíûå øè -
ðèíû, à íå rl0 . Õîðîøèé ïðèìåð îïðåäåëåíèÿ V t â ñïåêòðå Ñîëíöà è
çâåçä ñîëíå÷íîãî òèïà ñ èñïîëüçîâàíèåì ýêâèâàëåíòíûõ øèðèí ìîæ -
íî íàéòè â ðàáîòå [6].
4. Ïîñêîëüêó â íàøåì ñëó÷àå âîñïðîèçâîäèëèñü ïðîôèëè ëèíèé
ïîãëîùåíèÿ, ýòî äàëî âîçìîæíîñòü îïðåäåëèòü è ñêîðîñòü âðàùåíèÿ
çâåçäû V isin . Ïðè ýòîì, åñòåñòâåííî, íà òî÷íîñòè îïðåäåëåíèÿ V isin
ñêàçûâàëàñü ïîãðåøíîñòü îïðåäåëåíèÿ ìàêðîòóðáóëåíòíîé ñêîðîñòè
â àòìîñôåðå çâåçäû. Çàìåòèì, ÷òî èíôîðìàöèÿ î ðàñïðåäåëåíèè ìàê -
ðî òóð áó ëåí òíîé ñêîðîñòåé â çâåçäíûõ àòìîñôåðàõ ïîêà âåñüìà ñêóä -
íà, ïîýòîìó ìû èñïîëüçîâàëè ïðåäïîëîæåíèå î ñõîæåñòè V macro â àò ìî -
ñ ôå ðàõ çâåçä ñîëíå÷íîãî òèïà. Ñòðîãî ãîâîðÿ, èñïîëüçîâàíèå ýòîãî
ïðåä ïîëîæåíèÿ íàêëàäûâàåò îãðàíè÷åíèå íà òî÷íîñòü îïðåäåëåíèÿ
V isin . Ýòîò ïàðàìåòð, îñîáåííî ïðè ìàëûõ çíà÷åíèÿõ V isin , ìîæåò
òðàê òî âàòü ñÿ êàê ïàðàìåòð çàäà÷è, ïîçâîëÿþùèé óëó÷øèòü ðåøåíèå
(ad just ing pa ram e ter).
5. Ïîñðåäñòâîì âàðüèðîâàíèÿ ïàðàìåòðà lgg ìû äîáèâàëèñü ðà âå í -
ñòâà ñîäåðæàíèé Fe I è Fe II ïðè ìèêðîòóðáóëåííîé ñêîðîñòè íà Da = 0,
ïðè ýòîì ìîäåëü àòìîñôåðû ïåðåñ÷èòûâàëàñü äëÿ òåêóùèõ çíà÷åíèé
ñîäåðæàíèé ýëåìåíòîâ è lgg.
6. Èòåðàöèîííûé ïðîöåññ ïðîäîëæàëñÿ îò ï. 2 äî äîñòèæåíèÿ ñõî -
äè ìîñ òè.
Òà êèì îá ðà çîì, â ïðî öåñ ñå ïî èñ êà ðå øå íèÿ íå èç ìåí íûì îñòà åò ñÿ
òîëü êî îäèí ïà ðà ìåòð Týô. Âïðî ÷åì, â îò äåëü íûõ ñëó ÷à ÿõ, åñ ëè è ýòîò
29
ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÑÎÄÅÐÆÀÍÈß ÝËÅÌÅÍÒÎÂ Â ÀÒÌÎÑÔÅÐÀÕ
Ðèñ. 2. Çàâèñèìîñòè îò ìèêðî òóð áó ëåí -
ò íîé ñêîðîñòè: à — ñî äåð æà íèÿ æåëåçà
â àòìîñôåðå HD 101348, îïðå äå ëåí íî ãî
ïî ëèíèÿì Fe I è Fe II, á — âåëè÷èíû Da.
Íà÷àëüíàÿ ìîäåëü àò ìî ñ ôå ðû 5620/
3.65/0.4
ïà ðà ìåòð èç âåñ òåí íå äîñ òà òî÷ íî óâå ðåí íî, âîç ìî æåí ïî èñê åãî çíà ÷å -
íèÿ ñ ïðè ìå íå íè åì áî ëåå ñëîæ íî ãî àë ãî ðèò ìà, âêëþ ÷à þ ùå ãî â ñå áÿ
èñ ïîëü çî âà íèå «âíåø íå ãî» èòå ðà öè îí íî ãî öèê ëà äëÿ îïðå äå ëå íèÿ Týô.
 ýòîé ðà áî òå èñ ïîëü çî âà íû çíà ÷å íèÿ Týô äâóõ çâåçä, îïðå äå ëåí íûå ñ
äîñ òà òî÷ íîé òî÷ íîñ òüþ, òàê ÷òî ïðî áëå ìà ñâå äå íà ê îïðå äå ëå íèþ lgg,
V t , V isin è ñî äåð æà íèé ýëå ìåí òîâ â ðàì êàõ ñà ìî ñîã ëà ñî âàí íî ãî ïîä -
õî äà, êîã äà íà êàæ äîé èòå ðà öèè èñ ïîëü çó åò ñÿ ìî äåëü àò ìîñ ôå ðû, ðàñ -
ñ÷è òàí íàÿ äëÿ «òå êó ùèõ» çíà ÷å íèé ýòèõ ïà ðà ìåò ðîâ. Ðå çóëü òà òû èñ -
ïîëü çî âà íèÿ ýòîé ìå òî äè êè äëÿ êî ëè ÷åñ òâåí íî ãî àíà ëè çà Ñîë íöà è
çâåç äû ñî ëíå÷ íî ãî òè ïà HD 101348 èç ëî æå íû íè æå. Çäåñü ìû îãðà íè -
÷èì ñÿ â îñíîâ íîì ðå çóëü òà òà ìè îïðå äå ëå íèÿ ñî äåð æà íèÿ æå ëå çà, ïî -
ñêîëü êó ïðè ýòîì îïðå äå ëÿ þò ñÿ òàê æå çíà ÷å íèÿ âñåõ âàæ íûõ âõîä íûõ
ïà ðà ìåò ðîâ çà äà ÷è, èñ ïîëü çó þ ùèõ ñÿ ïðè îöå íè âà íèè ñî äåð æà íèÿ
äðó ãèõ ýëå ìåí òîâ. Äå òàëü íûé àíà ëèç ïî ëó ÷åí íûõ ñî äåð æà íèé 11 äðó -
ãèõ ýëå ìåí òîâ ïðè âî äèò ñÿ â ðàáîòå [14], ñì. òàêæå òàáë. 2.
ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ
Cîë íöå. Çíà ÷å íèÿ ñî äåð æà íèÿ æå ëå çà â ñî ëíå÷íîé àò ìîñ ôå ðå äëÿ ìî -
äå ëè àò ìîñ ôå ðû ñ ïà ðà ìåò ðà ìè 5777/4.44/0, ïî ëó ÷åí íûå ïî ëè íè ÿì
Fe I è Fe II, ñî ñòà âè ëè lgN(Fe I) = –4.45 ± 0.020 è lgN(Fe II) = –4.56 ±
± 0.03, ýòè çíà ÷å íèÿ ñî îò âå òñòâó þò Da = 0 (ñì. ðèñ. 3, á, ãäå ïðåä ñòàâ ëå -
íû ðå çóëü òà òû ðàñ ÷å òîâ Da äëÿ ëè íèé Fe I è Fe II). Êàê óæå îò ìå ÷à ëîñü
âûøå, äëÿ îïðå äå ëå íèÿ V t èñ ïîëü çî âà íèå ëè íèé ïî ãëî ùå íèÿ Fe I ÿâíî
ïðåä ïî÷ òè òåëü íåå, ïî ñêîëü êó ýòèõ ëè íèé â ñïåê òðå áîëüøå, è ðå øå -
íèå â öåëîì ïðåäñòàâëÿåòñÿ áîëåå óñòîé÷èâûì.
 ñëó÷àå àòìîñôåðû Ñîëíöà âñå âõîäíûå ïàðàìåòðû õîðîøî èç -
âåñ òíû. Ñòðîãîå îáúÿñíåíèå ðàçëè÷èÿ 0.1 dex çíà÷åíèé ñîäåðæàíèÿ
æå ëå çà, îïðåäåëÿåìûõ ïî ëèíèÿì íåéòðàëüíîãî è èîíèçîâàííîãî æå -
ëå çà, íàõîäèòñÿ â ðàìêàõ áîëåå ðàôèíèðîâàííîãî àíàëèçà c ïðè ìå íå -
íè åì 3D-ìîäåëåé àòìîñôåð, ñ ó÷åòîì ëîêàëüíûõ ìàãíèòíûõ ïîëåé,
ýô ôåêòîâ îòêëîíåíèÿ îò óñëîâèé ëîêàëüíîãî òåðìîäèíàìè÷åñêîãî
ðàâ íî âå ñèÿ [32, 33]. Çäåñü æå îòìåòèì, ÷òî íàøè ðåçóëüòàòû âîñ ïðî èç -
âî äÿò îöåíêè äðóãèõ èçâåñòíûõ èññëåäîâàíèé, âûïîëíåííûõ â ðàìêàõ
ñòàíäàðòíîãî àíàëèçà äëÿ 1D-ìîäåëåé àòìîñôåð [6].
Âïðî÷åì, â ðàìêàõ íàøåãî ïîäõîäà ýòà ðàçíèöà â 0.1 dex ñî äåð æà -
íèé æåëåçà, ïîëó÷åííûìè èç àíàëèçà ëèíèé Fe I è Fe II, ìîæåò áûòü
óñò ðà íå íà òàêæå ïîñðåäñòâîì èçìåíåíèÿ ïàðàìåòðà lgg. Äå éñòâè òåëü -
íî, â ðàìêàõ ìîäåëè àòìîñôåðû Ñîëíöà 5777/4.62/0 ìû ïîëó÷èëè çíà -
÷å íèÿ lgN(Fe I) = lgN(Fe II) = –4.46 ± 0.03 ïðè V t = 1 êì/ñ (ðèñ. 3). Çà ìå -
òèì, ÷òî ñêîðîñòü âðàùåíèÿ Ñîëíöà â ýòîì ñëó÷àå ñîñòàâëÿåò V isin =
= 1.57 ± 0.06 è 2.11 ± 0.20 êì/ñ ïî ëèíèÿì Fe I è Fe II ñîîòâåòñòâåííî.
Ýòè çíà÷åíèÿ íàõîäÿòñÿ âî âïîëíå äîïóñòèìûõ ïðåäåëàõ. Òî÷íîñòü èõ
îïðåäåëåíèÿ â íàøåì ñëó÷àå îãðàíè÷åíà îãðàíè÷åíèÿìè 1D-ìî äå ëè -
30
ß. Â. ÏÀÂËÅÍÊÎ
ðî âà íèÿ, ïðèíÿòûìè ïàðàìåòðàìè ìàêðîòóðáóëåíòíîñòè, ýôôåêòàìè
áëåí äè ðî âà íèÿ è äð.
HD 101348. Ñïåêòð HD 101348 èññëåäîâàëñÿ â ðàáîòå [14]. Òàì æå
ïðèâåäåíû îöåíêè ñîäåðæàíèÿ ýëåìåíòîâ è îñíîâíûå ôèçè÷åñêèå õà -
ðàê òå ðèñ òè êè àòìîñôåðû. Íàø èíòåðåñ ê ýòîé çâåçäå îïðåäåëÿåòñÿ
òåì, ÷òî ñêîðîñòü âðàùåíèÿ ó íåå âûøå, ÷åì ó Ñîëíöà. Ïðîöåññ îïðå -
äå ëå íèÿ «ðàâíîâåñíîãî ïî èîíèçàöèîííîìó áàëàíñó Fe I/Fe II» ñî äåð -
æà íèÿ æåëåçà ïî ëèíèÿì ïîãëîùåíèÿ îáîèõ èîíîâ ïðåäñòàâëåí íà
ðèñ. 4 è â òàáë. 1.
 ýòîì ñëó÷àå ïåðâîå ïðèáëèæåíèå (lgg = 3.65) áûëî âûáðàíî äî ñ -
òà òî÷ íî äàëåêî îò íàéäåííîãî â ïðîöåññå ðåøåíèÿ (lgg = 4.14), îä íà êî
è â ýòîì ñëó÷àå ìû ïîëó÷èëè äîñòàòî÷íî õîðîøóþ ñõîäèìîñòü. Ðå øå -
íèå áûëî íàéäåíî â ðåçóëüòàòå ÷åòûðåõ èòåðàöèé. Ðàçëè÷èÿ â ñî äåð -
æà íè ÿõ Fe I è Fe II ìåíüøå 0.05 dex — èìåííî òàêîé øàã ïî ñåòêå ñî -
äåð æà íèé èñïîëüçîâàëñÿ ïðè èõ îïðåäåëåíèè. Çàìåòèì, ÷òî â ðàáîòå
[15] äëÿ HD 101348 ïîëó÷åíà îöåíêà [Fe/H] = 0.28 äëÿ ìîäåëè àòìî -
ñôåðû 5620/3.87/0.28, ÷òî õîðîøî ñîãëàñóåòñÿ ñ íàøèì çíà ÷å íè åì
[Fe/H] = 0.27.
Òàêèì îáðàçîì, íà ïåðâîì ýòàïå àíàëèçà ëèíèé æåëåçà Fe I â ñïåê ò -
ðå çâåçäû îïðåäåëÿåòñÿ åãî ñîäåðæàíèå, à òàêæå îñíîâíûå ôèçè÷åñêèå
ïàðàìåòðû àòìîñôåðû. Ñîäåðæàíèÿ äðóãèõ ýëåìåíòîâ ìû îïðåäåëÿåì
ñ èñïîëüçîâàíèåì ýòèõ ïàðàìåòðîâ. Çíà÷åíèÿ ñîäåðæàíèÿ ýëåìåíòîâ â
àòìîñôåðå, îïðåäåëåííûå äëÿ ìîäåëè àòìîñôåðû 5620/4.14/0.28, ìèê -
ðî òóðáóëåíòíîé ñêîðîñòè V t = 1.4 êì/ñ è V isin = 4.1 êì/ñ ïðè âå äå íû â
òàáë. 2. Çäåñü ñîäåðæàíèå öèíêà áûëî îïðåäåëåíî òîëüêî ïî îä íîé ëè -
íèè ïîãëîùåíèÿ, ïîýòîìó ïîãðåøíîñòü ýòîãî îïðåäåëåíèÿ âå ëè êà;
áîëüøå èíôîðìàöèè ñì. â ðàáîòå [14].
31
ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÑÎÄÅÐÆÀÍÈß ÝËÅÌÅÍÒÎÂ Â ÀÒÌÎÑÔÅÐÀÕ
Ðèñ. 3. Çà âè ñè ìîñòü îò ìèê ðî òóð áó ëåí -
òíîé ñêî ðîñ òè: à — ñî äåð æà íèÿ æå ëå çà â
àò ìîñ ôå ðå Ñîë íöà, îïðå äå ëåí íî ãî ïî ëè -
íè ÿì Fe I è Fe II, á — âåëè÷èíû Da
ÎÁÑÓÆÄÅÍÈÅ ÐÅÇÓËÜÒÀÒÎÂ
Ïðåäñòàâëåííàÿ â ýòîé ðàáîòå ìåòîäèêà îòëè÷àåòñÿ îò èñ ïîëü çî âàí -
íîé â ðàáîòå [24]. Ïî ñóòè íàøå óñîâåðøåíñòâîâàíèå ìåòîäèêè êî ëè -
÷åñ òâåí íî ãî àíàëèçà çâåçäíûõ ñïåêòðîâ ñîñòîèò â ñëåäóþùåì:
— ìèêðîòóðáóëåíòíàÿ ñêîðîñòü îïðåäåëÿåòñÿ çäåñü èç óñëîâèÿ
îò ñó òñòâèÿ íàêëîíà çàâèñèìîñòè lgN(Fe) îò V t .
— âåëè÷èíà óñêîðåíèÿ ñâîáîäíîãî ïàäåíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ èç óñëî -
âèÿ ðàâåíñòâà ñîäåðæàíèé Fe I è Fe II.
Îïðåäåëåíèå ìèêðîòóðáóëåíòíîé ñêîðîñòè â íàøåì ñëó÷àå ïðî èç -
âî äè ëîñü èç àíàëèçà ëèíèé ïîãëîùåíèÿ Fe I. Â öåëîì ëèíèè Fe I ïðåä -
ñòàâ ëå íû â áîëüøåì êîëè÷åñòâå â ñïåêòðàõ çâåçä ñîëíå÷íîãî òèïà, ïðè
ýòîì îíè ïîêàçûâàþò ìåíüøóþ ÷óâñòâèòåëüíîñòü ê èçìåíåíèÿì ïà ðà -
ìåò ðà lgg. Äëÿ ñëó÷àÿ çâåçä ñ ìåíüøèìè Týô âïîëíå ìîãóò ïîäîéòè ëè -
íèè ïîãëîùåíèÿ Ti è Ti II, ïîñêîëüêó ó íåéòðàëüíîãî òèòàíà ïî òåí öè -
àë èîíèçàöèè ìåíüøå, ÷åì ó Fe I [26].
Ïðè ìå íå íèå íà øåé ìå òî äè êè äëÿ êî ëè ÷åñ òâåí íî ãî àíà ëè çà ëè íèé
æå ëå çà â àò ìîñ ôå ðå Ñîë íöà c ðàñ ñ÷è òàí íîé ïî ïðî ãðàì ìå SAM12 1D-
ìî äåëüþ àò ìîñ ôå ðû 5777/4.44/0 âîñ ïðî èç âå ëî ñ òî÷ íîñ òüþ äî 0.1 dex
32
ß. Â. ÏÀÂËÅÍÊÎ
Ðèñ. 4. Îòêëèê ñîäåðæàíèé Fe I è Fe II (òîëñòûå è òîíêèå ëèíèè ñîîòâåòñòâåííî) íà èçìåíåíèå
ïàðàìåòðà óñêîðåíèÿ ñâîáîäíîãî ïàäåíèÿ â àòìîñôåðå HD 101348 (èòåðàöèè i—iv)
lgg lgN(Fe I) lgN(Fe II) Vsini, êì/ñ
3.65 –4.263 –4.510 4.28
3.90 –4.302 –4.460 4.17
4.06 –4.288 –4.369 4.10
4.14 –4.284 –4.305 4.10
Òàáëèöà 1. Ñõîäèìîñòü èòåðàöèîííîãî ïðîöåññà îïðåäåëåíèÿ ñîäåðæàíèÿ æåëåçà â
àòìî ñôåðå ïî ëèíèÿì Fe I è Fe II (Týô = 5620, Vt = 1.4 ïðè Da = 0)
èç âåñ òíûå îöåí êè: lgN(Fe) = –4.45 ± 0.02 è –4.56 ± 0.03 äëÿ ëè íèé Fe I è
Fe II ñî îò âå òñòâåí íî. Ïðè ýòîì óñëî âèå lgN(Fe I) = lgN(Fe II) äî ñ òè ãà -
åò ñÿ íà lgg = 4.61 ± 0.03. Ïî ëó ÷åí íûå ïðè ýòîì âå ëè ÷è íû ìèê ðî òóð áó -
ëåí òíîñ òè (V t = 1 ± 0.2 êì/ñ) è ñêî ðîñ òè âðà ùå íèÿ Ñîë íöà (V isin =
= 1.6 ± 0.1 êì/ñ) áëèç êè ê èç âåñ òíûì äëÿ Ñîë íöà çíà ÷å íè ÿì. Çà ìå òèì,
÷òî ïðè âå äåí íûå âû øå îöåí êè òî÷ íîñ òè õà ðàê òå ðè çó þò áîëü øå ôîð -
ìàëü íóþ òî÷ íîñòü îïðå äå ëå íèÿ V isin è V t .  íà øåì ñëó ÷àå òî÷ íîñòü
îãðà íè ÷å íà òåì, ÷òî ìû àíà ëè çè ðó åì ñïåêòð Ñîë íöà êàê çâåç äû, ò. å.
ñïåêòð, óñðåä íåí íûé ïî äèñ êó. Äëÿ ïî ñëå äî âà òåëü íî ãî ó÷å òà äèô ôå -
ðåí öè àëü íî ãî âðà ùå íèÿ, à òàê æå ó÷å òîâ ýô ôåê òîâ èç ìå íå íèÿ ïîëÿ
ñêî ðîñ òåé ìèêðî- è ìàêðîòóðáóëåíòíîñòè ñ âûñîòîé òðåáóåòñÿ ïðè ìå -
íå íèå áîëåå ðàôèíèðîâàííûõ ìîäåëåé.
 îïðåäåëåííîì ñìûñëå íàøè ðàñ÷åòû äëÿ Ñîëíöà îïðåäåëèëè è
îöåíêó òî÷íîñòè îïðåäåëåíèÿ óñêîðåíèÿ ñâîáîäíîãî ïàäåíèÿ
±0.17 dex â àòìîñôåðå çâåçäû ïðè ïîìîùè íàøåé ìåòîäèêè.
Çâåçäà HD 101348, ñïåêòð êîòîðîé àíàëèçèðîâàëñÿ â íàøåé ðà áî -
òå, èìååò áîëüøóþ ñêîðîñòü âðàùåíèÿ, ÷åì Ñîëíöå. Îäíàêî è â ýòîì
ñëó ÷àå íàøà ìåòîäèêà ïîçâîëÿåò îïðåäåëèòü íå òîëüêî ñêîðîñòü âðà -
ùå íèÿ, íî è äðóãèå ïàðàìåòðû. Äåéñòâèòåëüíî, íàøè ðàñ÷åòû äàëè
âîçìîæíîñòü îïðåäåëèòü ñîäåðæàíèÿ ýëåìåíòîâ ñîâìåñòíî ñ ìèê ðî -
òóð áó ëåí òíîé ñêîðîñòüþ, à òàêæå ñêîðîñòü âðàùåíèÿ è óñêîðåíèå ñâî -
áîä íî ãî ïàäåíèÿ â àòìîñôåðå.
Çàìåòèì, ÷òî â íàøåì ñëó÷àå ýôôåêòèâíàÿ òåìïåðàòóðà çâåçäû
ñ÷è òà åò ñÿ èçâåñòíîé, ò. å. îïðåäåëåííîé íåçàâèñèìûìè ìåòîäàìè, íà -
ïðè ìåð ïîñðåäñòâîì àíàëèçà ôîòîìåòðè÷åñêèõ äàííûõ. Ñîâðåìåííûå
ìåòîäû ïîçâîëÿþò îïðåäåëÿòü ýôôåêòèâíûå òåìïåðàòóðû ñ ïî ãðåø -
íîñ òüþ â íåñêîëüêî äåñÿòêîâ ãðàäóñîâ [15]. Îäíàêî ïðè ýòîì âñÿêàÿ
ïî ãðåø íîñòü îïðåäåëåíèÿ ýôôåêòèâíîé òåìïåðàòóðû ñêàçûâàåòñÿ íà
äîñòîâåðíîñòè îïðåäåëåíèÿ âñåõ äðóãèõ ïàðàìåòðîâ. Ñ äðóãîé ñòî ðî -
íû, íàø àíàëèç ðåàëèçîâàí â ðàìêàõ ïðèáëèæåíèÿ ëîêàëüíîãî òåð ìî -
äè íà ìè ÷åñ êî ãî ðàâíîâåñèÿ è â ïðåäïîëîæåíèè ïîäîáèÿ ïîëÿ ìàê ðî -
òóð áó ëåí òíûõ ñêîðîñòåé â àòìîñôåðàõ çâåçä ñîëíå÷íîãî òèïà. È åñëè
â îòíîøåíèè âåëè÷èíû ÍËÒÐ-ýôôåêòîâ ìíîãî÷èñëåííûå ðàñ÷åòû äà -
þò ïîïðàâêè ê ñîäåðæàíèþ æåëåçà ïîðÿäêà 0.1 dex [19], òî ñâåäåíèÿ î
ïîëå ìàêðîòóðáóëåíòíûõ äâèæåíèé â àòìîñôåðàõ çâåçä ðàçíîé ìå òàë -
33
ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÑÎÄÅÐÆÀÍÈß ÝËÅÌÅÍÒÎÂ Â ÀÒÌÎÑÔÅÐÀÕ
Ýëåìåíò [lgN]
Fe I 0.09 ± 0.02
Fe II 0.07 ± 0.03
Na I 0.26 ± 0.04
Mg I 0.29 ± 0.14
Al I 0.12 ± 0.02
Si I 0.35 ± 0.03
Ca I 0.10 ± 0.03
Ýëåìåíò [lgN]
Ti I 0.04 ± 0.04
Ti II 0.07 ± 0.06
Cr I 0.01 ± 0.04
Mn I 0.42 ± 0.08
Ni I 0.23 ± 0.02
Cu I 0.29 ± 0.29
Zn I 0.68 (îäíà ëèíèÿ)
Òàáëèöà 2. Ñîäåðæàíèÿ ýëåìåíòîâ â àòìîñôåðå HD 101348, èçìåðåííûå ïî îòíîøåíèþ ê
Ñîëíöó [4]
ëè÷ íîñ òè âåñüìà ñêóäíû. Âîçìîæíûì ðåøåíèåì áûëî áû èñ ïîëü çî âà -
íèå äëÿ êîëè÷åñòâåííîãî àíàëèçà 3D-ìîäåëåé, îäíàêî â ñëó÷àå ìàñ ñî -
âî ãî îïðåäåëåíèÿ ñîäåðæàíèé ýëåìåíòîâ è äðóãèõ ôèçè÷åñêèõ ïà ðà -
ìåò ðîâ ýòî ïîêà íå ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîçìîæíûì.
Èìåííî äëÿ àíàëèçà áîëüøèõ ìàññèâîâ íàáëþäàåìûõ ñïåêòðîâ
çâåçä ñîëíå÷íîãî òèïà è ïðåäíàçíà÷åíà îïèñàííàÿ âûøå ìåòîäèêà. Åñ -
òåñ òâåí íî, ïîëó÷åííûå ñ åå ïðèìåíåíèåì ðåçóëüòàòû ìîãóò áûòü
óòî÷ íå íû ïðè èñïîëüçîâàíèè áîëåå ñîâåðøåííûõ ìåòîäèê [32, 33].
Ïî áîëüøîìó ñ÷åòó íàø àíàëèç, êàê è äðóãèå ïîäîáíûå ðàáîòû [6,
20] ïîçâîëÿåò îïðåäåëèòü ñîäåðæàíèÿ ýëåìåíòîâ â àòìîñôåðàõ çâåçä
ïî îòíîøåíèþ ê Ñîëíöó. Äåéñòâèòåëüíî, ìû â ïðîöåññå ðàáîòû ïðî èç -
âî äè ëè îòáîð ëèíèé, òåñòèðîâàëè âñå ýòàïû ìåòîäèêè íà ïðèìåðå âîñ -
ïðî èç âå äå íèÿ ñïåêòðà Ñîëíöà êàê çâåçäû. Â öåëîì ýòî íàëàãàåò è îï -
ðå äå ëåí íûå îãðàíè÷åíèÿ íà âûáîðêó èññëåäóåìûõ çâåçä-êàðëèêîâ.
Íà ëè ÷èå ñèëüíîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ èëè ñóùåñòâåííûå îòêëîíåíèÿ ñî -
äåð æà íèÿ ýëåìåíòîâ îò ñîëíå÷íîãî òðåáóþò àäåêâàòíîé ìîäèôèêàöèè
êàê äåòàëåé ñàìîé ìåòîäèêè, òàê è ïåðåñìîòðà ìàññèâîâ âõîäíûõ äàí -
íûõ, ñì. ïðèìåð àíàëèçà ñïåêòðà çâåçäû ãàëî â ðàáîòå [26].
Àâòîð áëàãîäàðèò Î. Èâà íþ êà, È. Êóø íè ðóê, Äæåéìñà Äæåí êèí -
ñà, Xüþ Äæîí ñà çà ñîòðóäíè÷åñòâî ïðè ñîçäàíèè è òåñòèðîâàíèè ýòîé
ìåòîäèêè, ãðóïïó ñîçäàòåëåé è ïîääåðæêè VALD3, Ð. Êóðóöà çà ñî ç -
äà íèå ìàññèâà àñòðîôèçè÷åñêèõ äàííûõ è ïðîãðàìì, êîòîðûå èñ ïîëü -
çî âà ëèñü â íàøåé ðàáîòå. Ñïåöèàëüíàÿ áëàãîäàðíîñòü àíîíèìíûì ðå -
öåí çåí òàì çà âíèìàíèå ê ðàáîòå è öåííûå êîììåíòàðèè.
1. Ãà äóí À. Ñ., Øå ìè íî âà Â. À. SPANSAT: Ïðîã ðàì ìà ðàñ ÷å òà ïðî ôè ëåé ñïåê ò ðàëü -
íûõ ëè íèé ïî ãëî ùå íèÿ â çâåç äíûõ àò ìîñ ôå ðàõ â ËÒÐ ïðè áëè æå íèè. — Êèåâ,
1988.—37 ñ.—(Ïðåï ðèíò / ÀÍ ÓÑÑÐ. Èí-ò òå î ðåò. ôèçèêè; ÈÒÔ-88-87Ð).
2. Ãðåé Ä. Ô. Íàáëþäåíèÿ è àíàëèç çâåçäíûõ ôîòîñôåð. — Ì.: Ìèð, 1980.—248 c.
3. Ïàâëåíêî ß. Â. Èíäóöèðîâàííîå ñòîëêíîâåíèÿìè ïîãëîùåíèå èçëó÷åíèÿ â àò ìî -
ñôåðàõ çâåçä ïîçäíèõ ñïåêòðàëüíûõ êëàññîâ // Àñòðîí. æóðí.—2016.—93.—
Ñ. 1—8.
4. An ders E., Grevesse N. Abun dances of the el e ments - Me te or itic and so lar // Geochim. et
cosmochim. acta.—1989.—53.—P. 197—214.
5. Asplund M., Grevesse N., Sauval A. J. The chem i cal composision of the Sun // ASP
Conf. Ser.—2005.—336.—P. 25—57.—(Pro ceed ings of a sym po sium held 17—19
June, 2004 in Aus tin., Texas / Eds T. G. Barnes III, F. N. Bash. — San Fran cisco: As -
tro nom i cal So ci ety of the Pa cific).
6. Bensby T., Feltzing S., Oey M. S. Chem i cal abun dances of so lar neigh bour hood dwarfs //
Astron. and Astrophys.—2014.—562.—P. 71.
7. Bond J. C., Lauretta D. S., Tinney C. G., et al. Be yond the iron peak: r- and s-pro cess el e -
men tal abun dances in stars with plan ets // Astrophys. J.—2008.— 682.—P. 1234.
8. Caimmi R. A sim ple mul ti stage closed-(box+res er voir) model of chem i cal evo lu tion
serb // Astron. J.—2011.—183.—P. 37.
9. Castelli F. Kurucz’s WIDTH code and INPWIDTH // MemSAI Suppl.—2005.—8.—P.
44—60.
10. Gon za lez G. The stel lar metallicity — gi ant planet con nec tion // Mon. Notic. Roy.
Astron. Soc.—1997.—285.—P. 403.
34
ß. Â. ÏÀÂËÅÍÊÎ
11. Haywood M. A re vi sion of the so lar neigh bour hood metallicity dis tri bu tion // Mon.
Notic. Roy. Astron. Soc.—2001.—325.—P. 1365.
12. Holweger H., Heise C., Kock M. The abun dance of iron de ter mined from photospheric
Fe II lines // Astron. and Astrophys.—1990.—232.—P. 510—515.
13. Ida S., Lin D. N. C. To ward a de ter min is tic model of plan e tary for ma tion. V. Ac cu mu -
la tion near the ice line and super-Earths // Astrophys. J.—2008.—685.—
P. 584—595.
14. Ivanyuk O. M., Jenkins J. S., Pavlenko Ya. V., et al. The metal rich abun dance pat tern
— spec tro scopic prop er ties and abun dances for 107 main-se quence stars // Mon.
Notic. Roy. Astron. Soc.—2017.
15. Jenkins J. S., Jones H. R. A., Pavlenko Y., et al. Metallicities and ac tiv i ties of south ern
stars // Astron. and Astrophys.—2008.—485.—P. 571—584.
16. Kurucz R., Furenlid I., Brault J., Testerman L. So lar flux at las from 296 to 1300 nm,
Na tional So lar Ob ser va tory At las, Sun spot, New Mex ico: Na tional So lar Ob ser va -
tory, 1984, 1-344.
17. Livio M., Pringle J. E. Metallicity, plan e tary for ma tion and mi gra tion // Mon. Notic.
Roy. Astron. Soc.—2003.—346.—P. 42—44.
18. Mar tin J. C. The or i gins and evo lu tion ary sta tus of B stars found far from the Ga lac tic
plane. I. Com po si tion and spec tral fea tures // Astron. J.—2004.—128.—P. 2474—
2500.
19. Mashonkina L., Gehren T., Shi J.-R., et al. A non-LTE study of neu tral and sin gly-ion -
ized iron line spec tra in 1D mod els of the Sun and se lected late-type stars // Astron.
and Astrophys.—2011.—528.—id.: A87.—17 p.
20. Neves V., Santos N. C., Sousa S. G., et al. Chem i cal abun dances of 451 stars from the
HARPS GTO planet search pro gram. Thin disc, thick disc, and plan ets // Astron. and
Astrophys.—2009.—497.—P. 563.
21. Pavlenko Y. V. A Lith ium test and mod el ing of Lith ium lines in late-type M dwarfs:
Teide1 // Astron. Rept.—1997.—41.—P. 537—548.
22. Pavlenko Ya. V. Syn thetic spec tra and abun dances of el e ments in the at mo spheres of
F-K stars // Ki ne mat ics and Phys ics of Ce les tial Bod ies.—2002.—18, N 1.—
P. 32—35.
23. Pavlenko Ya. V. Model at mo spheres of red gi ants // Astron. Rept.—2003.—47.—
P. 59—67.
24. Pavlenko Ya. V., Jenkins J. S., Jones H. R. A., et al. Ef fec tive tem per a tures, ro ta tional
ve loc i ties, microturbulent ve loc i ties and abun dances in the at mo spheres of the Sun,
HD 1835 and HD 10700 // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc.—2012.—422.—P. 542—
552.
25. Pavlenko Y., Zapatero Osorio M. R., Rebolo R. On the in ter pre ta tion of the op ti cal
spec tra of L-type dwarfs // Astron. and Astrophys.—2000.—355.—P. 245—255.
26. Pavlenko Y., Zhang Z. H., Galvez¢ -Ortiz M. C., et al. Prob ing M subdwarf metallicity
with an esdK5+esdM5.5 bi nary // Astron. and Astrophys.—2015.—582.—id.:
A52.—10 p.
27. Pecaut M. J., Mamajek T. E. In trin sic col ors, tem per a tures, and bolometric cor rec tions
of pre-main-se quence stars // Astrophys. J. Suppl.—2013.—208.—id.: 9.—22 p.
28. Ryabchikova T., Piskunov N., Kurucz R. L., et al. A ma jor up grade of the VALD da ta -
base // Phys. Scripta.—2015.—id.: 054005.
29. Ryabchikova T., Piskunov N., Pakhomov Yu., et al. Ac cu racy of at mo spheric pa ra m e -
ters of FGK dwarfs de ter mined by spec trum fit ting // Mon. Notic. Roy. Astron.
Soc.—2016.—456.—P. 1221—1234.
35
ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÑÎÄÅÐÆÀÍÈß ÝËÅÌÅÍÒÎÂ Â ÀÒÌÎÑÔÅÐÀÕ
30. Santos N. C. Udry S., Bouchy F., et al. ELODIE metallicity-bi ased search for transiting
Hot Jupiters. V. An in ter me di ate-pe riod Jovian planet or bit ing HD 45652 // Astron.
and Astrophys.—2008.—487.—P. 369—372.
31. Searle L., Sargent W. L. W. In fer ences from the com po si tion of two dwarf blue gal ax ies
// Astrophys. J.—1972.—173.—P. 25—33.
32. Shchukina N., Sukhorukov A., Trujillo Bueno J. Im pact of sur face dy namo mag netic
fields on the so lar abun dance of the CNO el e ments // Astron. and Astro phys. —
2016.—586.—id.: A145.—9 p.
33. Shchukina N., Trujillo Bueno J. The im pact of sur face dy namo mag netic fields on the
so lar iron abun dance // Astron. and Astrophys.— 2015.—579.—id.: A112.—13 p.
34. Sneden C. The ni tro gen abun dance of the very metal-poor star HD 122563 //
Astrophys. J.—1973.—184.—P. 839—849.
35. Valenti J. F., Fischer D. A. Spec tro scopic Prop er ties of Cool Stars (SPOCS). I. 1040 F,
G, and K dwarfs from Keck, Lick, and AAT planet search pro grams // Astrophys. J.
Suppl. Ser.—2005.—159.—P. 141—166.
36. Worthey G., Dorman B., Jones L. A. The G dwarf prob lem ex ists in other gal ax ies //
Astrophys. J.—1996.—112.—P. 948—953.
Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 07.04.16
36
ß. Â. ÏÀÂËÅÍÊÎ
|