Проблема второго параметра


Проблема второго параметра (или проблема третьего параметра) — одна из нерешённых проблем астрономии, которая состоит в том, что, согласно теории эволюции звёзд, морфология горизонтальной ветви в шаровых звёздных скоплениях должна определяться лишь их металличностью и возрастом. Однако в реальности у звёздных скоплений с похожими возрастом и металличностью морфология горизонтальной ветви может сильно отличаться. Следовательно, на неё влияет один или несколько неизвестных параметров.

На диаграммах Герцшпрунга — Рассела для шаровых звёздных скоплений отчётливо наблюдаются горизонтальные ветви, образованные звёздами, которые начали сжигать гелий в ядре. Температуры и, следовательно, цвета звёзд горизонтальной ветви варьируются в широком диапазоне и зависят, в первую очередь, от их металличности, а также от начальной массы. Так как срок жизни звезды связан с её начальной массой, то в шаровом скоплении, где звёзды образовались практически одновременно, на горизонтальной ветви одновременно находятся звёзды из очень небольшого диапазона масс. Разброс температур звёзд горизонтальной ветви в отдельно взятом скоплении обуславливается тем, что на предшествующих стадиях эволюции звёзды теряют разную долю массы[1][2].

Таким образом, теоретически морфология горизонтальной ветви — распределение параметров звёзд на ней — должна определяться металличностью и возрастом скопления. Однако в реальности этого не наблюдается: скопления с похожим возрастом и содержанием металлов могут иметь очень разную морфологию горизонтальной ветви. В среднем, чем больше металличность и меньше возраст скопления, тем более красной оказывается горизонтальная ветвь, но эти параметры определяют морфологию горизонтальной ветви лишь частично. Следовательно, на неё влияет какой-то неизвестный параметр (один или несколько), который называют «вторым параметром», либо, если учитывать зависимость от возраста, «третьим параметром», что и даёт название проблеме[3][4][5][6].

Так как горизонтальная ветвь пересекает полосу нестабильности и все звёзды на этом пересечении являются переменными типа RR Лиры, горизонтальная ветвь может быть поделена на три части: область переменных типа RR Лиры и две части по разные стороны от неё — голубая и красная. Это даёт возможность определить «голубизну» горизонтальной ветви [4][5][6]: