Astrofysica

Basis Cursus Sterrenkunde
Hoofdstuk 8
Volkssterrenwacht Amsterdam
1
Namen van sterren
• 1 Arabisch of Latijn (Betelgeuze, Algol,
Spica, Polaris enz)
• 2 Per sterrenbeeld van helder naar zwak (α
Lyrae, β Orionis, γ Cepheus, ώ Cassopeia)
• 3 Flamsteed (53 Persei, 255 Cygni)
• Aparte nummering voor variabelen (RR tot
ZZ, daarna V361 enz…)
2
Namen van sterren
• Dit is nooit genoeg, dus Catalogi
nummering (HD, NGC etc)
• Of coördinaten
• Eigen namen zoals bij Planetoïden mag niet
behalve bij speciaal onderzoek als extraatje.
Barnards star, Klein object, Herbig-Haro
etc.
3
Soorten sterren
• Dubbelsterren: optisch en/of fysiek
• Variabelen: bedekkings, pulserend,
onregelmatig en eruptief
• Vormend, hoofdreeks en eindfase
• Groot, klein en spectraalklasse (G2d, K4)
4
Bedekkingsvariabelen
5
Bedekkingsvariabelen
6
Pulserende variabelen
7
Pulserende
variabelen
8
Cataclysmische en Eruptieve
variabelen
• Novae, SS Cygni, U Geminorum , R Corona
Borealis
9
Planeten en bewegingen van
sterren
• Planeten zijn niet te ontdekken met
lichtvariaties, wel met beweging en zeer
kleine rood- en blauwverschuiving
• Eigen beweging
• Schommelingen in eigen beweging door
planetenstelsel (zwaartepunt stelsel)
10
Astrofysica
Hoofdstuk 9
Ontstaan En Levensloop
Van Sterren
Volkssterrenwacht Amsterdam
11
Astrofysica Sterevolutie
• Vele pogingen zijn ondernomen de sterren
te classificeren, naar grootte, helderheid
enz.
• Pas sinds deze classificatie op kleur en
spectraalklasse werd gemaakt kon men de
levensloop begrijpen.
• Want waarom zijn er kleine en grote
sterren?
12
Stervorming
• Gravitationele krachten in H2 gebieden
• Protostellaire objecten ontstaan door:
• Dalende potentiele energie en stijgende
kinetische energie
• Verdichting kern, verhoging temperatuur en
druk
13
Stervorming
• Schokgolven zoals deze in de Orionnevel
worden veroorzaakt door Sterre(zonne)wind van
nieuwe sterren of door novae.
• In de foto veroorzaakt LL-Orionis stervorming
in de wolken materie
14
Stervorming Eagle nevel
• Pillars of creation
15
Protosterren
• Verraden zich door “jets”
• Omzichtbaar door accretieschijf
• Accretieschijf bevat “planeetmateriaal”
16
Hertzsprung Russel diagram
• Via de zogenaamde Hayashi lijnen komen
sterren “aan” op het HR diagram
• De kleur (spectraalklasse) is hier afgezet
tegen de Absolute helderheid
• Er zijn kleine sterren en grote sterren
(afhankelijk van oorsprong stabiliteit en
rijkheid)
17
Hertzsprung Russel diagram
• W O B A F G K M R N S L
• Heet 
Zon
 Koel
• Well Oh Be A Fine Girl (Guy of Gay) Kiss
Me Right Now Sweet Love
• Helaas R en N sterren zijn nu C(arbon)
sterren en S sterren zijn zeer zeldzaam
• Wolf sterren zijn weer gewoon O sterren en
een Nieuwe klasse de T sterren (Bruine
dwergen) dus……….
18
Hertzsprung Russel diagram
•
•
•
•
•
•
•
In 2000 wordt de nieuwe “OBA” lijst
O B A F G K M L T
Heet 
Zon
 Koel
Subverdeling G2, A0, F9 of
BV Index (kleurindex) of
Graden Kelvin van 30.000 tot 1000
EN HET EZELSBRUGGELTJE DAN….
19
Hertzsprung Russel diagram
• O B A F G K M L T
• On bad afternoons, fifty guys keep Monica
Lewinsky tired.
• Oh be a fine guy, kill my lousy teacher.
• only beer and fine grass keep me lit tonight
• Oh boy, a fine guy keeps me looking tight
• En nog honderd anderen….. En U….
20
Hertzsprung Russel diagram
21
Hertzsprung Russel diagram
22
Hertzsprung Russel diagram
• Het HRD bevat de relaties: Grootte,
Spectraalklasse, Levensduur, Helderheid en
Diameter
• Het HRD kan gemaakt worden voor
associaties en clusters
• Uit het HRD kan de evolutie worden
afgeleid
• De Hoofdreeks is de plek waar sterren de
langste tijd van hun leven vertoeven
23
Hertzsprung Russel diagram
evolutie Zon
24
Spectrum Emissielijnen
25
Spectrum Absorptielijnen
26
Kernfusie
• Is de ster zichtbaar dan kan een spectrum
worden gemaakt zoals onderstaande
(oudste) spectrum van de zon.
27
Spectra (hfdstk 14)
• Lijnen van waterstof in een spectrum
• Lijnen van helium in een spectrum
• Lijnen van koolstof in een spectrum
28
Spectra
• Lijnen in het spectrum worden veroorzaakt
door baansprongen van hogere naar lagere
banen of andersom
• Bij emissie staat een electron energie af
(van hogere naar lagere energiebaan)
• Bij absorptie is het andersom
29
Spectra
30
Terug naar het HR
– T-Tauri fase
– Hoofdreeks
– Opzwelling tot rode reus
• Afhankelijk van massa supernova of
• Instabiliteitsfase Cepheïden
• Afstoten stofschil vorming
Planetaire nevel
• Rode dwerg en zwarte dwerg
(Lithiumster)
31
T-Tauri fase
32
Planetaire nevel NGC6543
33
Planetaire
nevel
de zandloper
34
Novae
• Nieuwe ster?
• Terugkerende uitbarstingen dwergnovae en
recurrend novae
• Supernovae Type I (implosie van witte
dwergen)
• Supernovae Type II (Einde van een grote
ster)
35
36
Supernova Eta Carinae
37
Supernova restanten
38
Supernova restant Cygnus
39
Supernovae
• De op twee na grootste explosies in het
heelal (weet u nummer één en nummer
twee)?
• Kern wordt een neutronenster soms (in
de beginfase) een pulsar (draaimoment
en inkrimping)
• Nu begint de fase van andere materie,
40
Materie
compressie
• Zon nu 1,4 106
km
• Neutronenster
14 km
• Quarkster
• Zwart gat 14 m
41
Neutronenster??
• Jazeker, en er zijn nog merkwaardiger
fenomenen
• Röntgenpulsars
• Quarksterren
• Zwarte Gaten
42
RöntgenPulsar
43
Zwarte Gaten
• In alle maten
• Micro tot 106 Zonsmassa’s (en groter)
44
Gammaray bursts
• Gammaray bursts kunnen veroorzaakt
worden door:
– Massieve supernovae (Eta Carinae)
– Exotische supernovae zoals collapsars
– Samensmelten van neutronensterren en/of
zwarte gaten
– Annihilatie van materie en antimaterie
45
Gammaray bursts
• De Gammastraling uitbarsting (GRB) :
– Duurt typisch ~ 20 – 40 seconden
– Is 10 miljoen maal helderder dan een supernova
– Geeft 1031 maal zoveel energie als een 10
Megaton atoombom
– Op 300000 Lichtjaar afstand is de impact even
groot als een atoombom op 1000 Km afstand
46
Gammaray bursts
• Een GRB is:
– Waarschijnlijk Jet van de zeer kortstondige
supernova flits naar ons toegericht
– Waarschijnlijk bij zeer zware sterren de
overgang van neutronenkern naar zwart gat
– Zeldzaam in voorkomen (400 keer per jaar)
– Ver weg (120 miljoen tot 15 miljard LJ
afstand)
47
Basiscursus sterrenkunde
• Einde hoofdstuk 9
48
49
50
51
52
•
53