Бывают ли солнечные пятна на голубых гигантах?

[Виталий ТТ]

Я так понимаю, что солнечные пятна бывают на холодных звездах. На солнце их предостаточно, а на звездах похолоднее их еще больше. А на горячих звездах они бывают? Хотя бы в единичных количествах.

[Kweni]

Кстати, интересный вопрос.
В учебниках по астрофизике написано, что у звёзд-карликов спектральных классов F-M конвективная оболочка снаружи, а ядро с лучистым переносом внутри. А у горячих звёзд спектральных классов О-В, наоборот, конвективный центр и зона с лучистым переносом снаружи. Поскольку пятна и создающее их магнитное поле обязаны своему существованию конвекции в плазме, то, получается, пятен на этих звёздах действительно по идее не должно быть. А есть ли какие-либо наблюдательные данные по этому вопросу?

[Marsianski Alien]

Да, интересный момент, согласен.. также актуально для затменных систем с горячим компонентом-соседом, когда часто деформацию кривой блеска пытаются объяснить, среди прочего, наличием и миграцией пятен на поверхности звезды. Если на звездах ранних сп. классов действительно наличие пятен спорно, то можно парировать, что пятна могут быть на более холодном компоненте, но тогда тоже интересно, могут ли быть вызваны столь сильные деформации кривой блеска на фоне яркого горячего "спутника" пятнами.

Вообще, мне кажется, что и на горячих пятна могут быть, но относительная разница в температурах с основной поверхностью не будет настолько существенной, чтоб иметь сильное проявление, как в холодных звездах "поздних" классов.

[Виталий ТТ]

Еще такой дополнительный вопрос. Если пятна возникают при проникновении трубок магнитного поля сквозь поверхность звезды, то, по идее, пятна никогда не бывают одиночными и они как минимум парные. Верно?

[Marsianski Alien]

Возможно, часть ответов на вопросы можно найти в современных книгах наподобие этой (Глава 7 и далее):
The Observation and Analysis of Stellar Photospheres. Надо публикации поискать.

[Грехов Михаил]

А у горячих звёзд спектральных классов О-В, наоборот, конвективный центр и зона с лучистым переносом снаружи.

Это как так? Центр он же наиболее плотный - это раз. Во вторых интенсивная конвекция возникает там, где есть хороший градиент гравитации и  охлаждения. Ни того, ни другого в центре нет (как гравитация слабая (ибо равнодействуящая сил тянет почти во все стороны) так и охлаждение слабое (ибо наружняя оболочка звезды-как теплоизоляция).  Поэтому как мне кажется, что на любых звёздах - конвекция снаружи!

по идее, пятна никогда не бывают одиночными и они как минимум парные. Верно?

Ага... одиночные только в момент "зачатия". А как только петля как следует вылезет из-под фотосферы, так тут же образуется 2 пятна... потом несколько...

[xd]

Конвекция может возникать не только благодаря температуре и гравитации.

[Грехов Михаил]

А как? Представим себе "сферического коня в вакууме" - некий объём равномерно нагретого газа в невесомости с отсутствием теплообмена с внешней средой (допустим мощной теплоизоляцией). Ну и откуда в таком конвекция? Если наружние слои почти не охлаждаются (и поэтому незначительно увеличивают плотность) а если даже и увеличилась плотность, то более плотный газ не будет стремиться к гравитационном центру, ибо невесомость. Даже спичка в невесомости горит во всех направлениях. Не формируется пламени вверх, так как нет гравитация скомпенсирована. Просто почти шарик и горит.

[Maxim Barkov]

Конвекция может возникать не только благодаря температуре и гравитации.

Может, но не в этом случае.
Тут я скорее соглашусь с Греховым.

[Maxim Barkov]

А у горячих звёзд спектральных классов О-В, наоборот, конвективный центр и зона с лучистым переносом снаружи.

Это как так? Центр он же наиболее плотный - это раз. Во вторых интенсивная конвекция возникает там, где есть хороший градиент гравитации и  охлаждения. Ни того, ни другого в центре нет (как гравитация слабая (ибо равнодействуящая сил тянет почти во все стороны) так и охлаждение слабое (ибо наружняя оболочка звезды-как теплоизоляция).  Поэтому как мне кажется, что на любых звёздах - конвекция снаружи!

Вы не правы.

Конвекция возникает когда перемещение (по радиусу) двух близстоящих объемов газа становится энергетически выгодным.
Практически всегда это связанно с тем что излучение не может справится с переносом потока энергии наружу.

Этого можно добиться двумя способами:
1) Повысить непрозрачность. (Это происходит в атмосферах холодных звезд за счет рекомбенации атомов)
2) Сделать очень сильную зависимость энерговыделения от температуры (для CNO  цикла eps = A T^20). В этом случае, лучистый перенос (который пропорционален T^4) не может справиться с такким оттоком энергии. (Это характерно для голубых гигантов)


По вопросу ТС.
Пятен как на Солнцу у массивных звезд (более 5 солнц) не наблюдали.
Те неоднородности которые возникают на границе конвективной зоны и зоны лучистого переноса видно не будет, т.к. они замоются вышестоящими слоями.

В двойных системах возможно возникновение горячих пятен на голубых гигантах, в случае, если происходит перетекание вещества с соседней звезды.

[Грехов Михаил]

2) Сделать очень сильную зависимость энерговыделения от температуры (для CNO  цикла eps = A T^20). В этом случае, лучистый перенос (который пропорционален T^4) не может справиться с такким оттоком энергии. (Это характерно для голубых гигантов)

Согласен. Но если лучистый перенос не справляется с потоком энергии - это вызывает разогрев ядра звезды и его расширение и установление некой "равновесной точки". С другой стороны для протекания ядерных реакций необходимы высокая температура и давление. Эти параметры уменьшаются по направлению от радиуса. Если некоторая масса газа организует отток от ядра, то у неё падает мощность ядерных реакций. Так-же падает мощность ядра. Что будет способствовать общему снижению температуры.

Конвекция возникает когда перемещение (по радиусу) двух близстоящих объемов газа становится энергетически выгодным. Практически всегда это связанно с тем что излучение не может справится с переносом потока энергии наружу.

Отчего это перемещение будет возникать именно в центре? Газ, да... нагрет сильно. Но одинаково! Практически при небольшой гравитации. Что заставит один объём газа идти наружу, а другой (соседний)-в центр?   

[Kweni]

Сведения про конвективный центр и отсутствие конвекции на периферии горячих звёзд имеются в энциклопедии «Физика космоса», поэтому в существовании этого явления просьба не сомневаться:

[Muxa]

А есть ли какие-либо наблюдательные данные по этому вопросу?

Как побочный результат данных "Кеплера", например.

[Грехов Михаил]

поэтому в существовании этого явления просьба не сомневаться:

Мда... теперь не сомневаюсь. А какие-то модели характерных звёзд существуют? Можно ли допустим смоделировать конвекцию на Сириусе? Спике? Ригеле?