PDF slides

InleidingAstrofysica
college6
Onzezonendesterren
Deopbouwvandezon
Binnenindester:opaciteit - Hoelichtdoorlatendishetgas?
Veeltegenwerkingzorgtvooreenhetergas.
Indezon‘botst’eenfotonongeveerelkecmopeenelektron,enwordt
verstrooidineenwillekeurigerichtingà randomwalk.
Randomwalk:
N=aantalbotsingen
Afgelegdewegnaarbuiten:x 1cm
R=695.500km=7x1010 cmà N=5x1021
C=300.000km/secà reistijd=5000jaar(eigenlijknogveellanger!)
Onzezonendesterren
Deopbouwvandezon
Binnenindester:energietransport
Granulatie=
convectiecellen
Helioseismologie (asteroseismologie)
hoewebinnenineensterkunnenkijken
Frequentiesvantrillingenhangenafvandichtheidalsfunctievanstraal
Onzezonendesterren
Deopbouwvandezon
Defotosfeervandezon:debuitenstelaagvandezondiewekunnen
zien(alsfunctievangolflengte).
Zonnevlek
Randverzwakking
(limb darkening)
Hoediepkunnenweindezonkijken?
• Optischediepte:
Absorptiecoefficient (cm2/g)
(opacity)
Dichtheid(g/cm3)
Weglengtedoorgas/medium
I0
Fotosfeer:Dichtheid=3.0e-7g/cm^3k=0.1g/cm^2
I
Magnetischveldenzonnevlekcyclus(11jaar)
Differentiele rotatie
Zonnevlekkenenonsklimaat
Kleineijstijd!
Flares enprotuberansen
Dezonnecoronaisheelheetà 1x106 graden
ZonnestormenenNoorderlicht
Onzezonendesterren
Anderesterren
Sterrenzijnbijnazwartlichaamstralers
§ Kleurgeeftdeoppervlakte-temperatuur (fotosfeer)aan
§ Helderheid(+afstand+temperatuur)geeftgroottevanster
Astrofysica:licht,atomenenenergie
KorteherhalingVWO
Quantumfysica,atomenenspectraallijnen
Eenatoombestaatuiteenkernvanprotonenenneutronen,metdaar
omheenelectron(en).
Electronen zijndeeltjesmeteengolfkarakter– metspecifieke
energieniveausinhetatoom.
Eenelectron datnaareenlagerenergie-niveau terugvaltzendteen
fotonuitmeteenspecifiekeenergie(golflengte).
Waterstofatoom
spectraallijnen
Astrofysica:licht,atomenenenergie
Lichtalsfoton- eenenergiepakketje
Quantumfysica,atomenenspectraallijnen
Hetwaterstofspectrum
Astrofysica:licht,atomenenenergie
Elkatoomheeftzozijneigenvingerafdruk
Onzezonendesterren
Hetclassificerenvansterren
Sterrenhebbenverschillendeabsorptielijnenmettemperatuur
O,B,A,F,G,K,Mà onderverdeeldinsubklassen– bijv. G2
O:blauw;
T>30,000K
B:blauwwit:10,000-30,000K
A:wit:7.500-10.000K
F:geelwit:6.000- 7.000K
G:geel:5.200– 6.000K
K:oranje:3.700– 5.200K
M:rood:2.400– 3.700K
helderheidsklassen
Klasse
Omschrijving
I
Superreuzen
II
HeldereReuzen
III
Reuzen
IV
Subreuzen
V
Hoofdreeksterren
Onzezonendesterren
HetHertzsprung Russel-diagram
BegrijpenvanHRdiagramà massa’s
vansterren.
Dubbelsterren(stellar binaries)gevenmetingvanstermassa’s.
Baansnelheidkangemetenwordendmv Doppler effect:
Geeftmassa’svanbeidesterren.
Aarde
Massa-lichtkracht relatieopdehoofdreeks
Dus,zwaresterrenverbrandenhunwaterstofveelsnellerdanlichtesterrenà
levenveelkorter!
Oorsprongvandemassa-lichtkracht relatie
41Hà 4He:15miljoenKelvin nodigomcoulombkrachtente
overwinnen.
Indezon:Proton-proton cyclus
Oorsprongvandemassa-lichtkracht relatie
41Hà 4He
Zwaarderesteren:CNOcyclus
Oorsprongvandemassa-lichtkracht relatie
Reactie-snelheid sterkefunctievankern-temperatuur:
Kern-temperatuur isafhankelijkvanmassavanster.
Onzezonendesterren
HetHertzsprung Russel-diagram
Onzezonendesterren
Nadehoofdreeks:Wanneerhetwaterstofopraaktindesterkern
à
à
à
à
à
à
à
à
alhetwaterstofindekernisomgezetinhelium.
kernvanpuurhelium,maarwaterstofbrandtineenschil
geenenergieproductieindekernà wordtkleiner
kleinerwordendekernlevertveelzwaartekrachtsenergie
deenergielaatdetemperatuurstijgenenversneldkernfusie
veelhogereenergieproductielaatsterflinkuitdijen.
buitenstelagenkoelenflinkaf.à RodeReus
Heliumkerngroeittotdezeookontbrandtà triple alfaproces:
3Heà C
C+Heà O
Waterstofà heliumkernfusie(proton-proton cyclus/CNOcyclus)
Inerthelium
Heliumà koolstof/zuurstofkernfusie(triple-alfa reactie)
Inertkoolstof/zuurstof
Reuzentak(1Gjr)
Hoofdreeks
9Gjr
Asymptotische reuzentak
10.000
Eindekernfusie
He-fusie inschil
Asymptotische reuzentak
Lichtkracht(Lzon)
1.000
100
He-ontsteking
Evolutievan
dezon
He-fusie in
kern(100Mjr)
10
H-fusie
inschil(1Gjr)
rodereuzentak
H-fusie
(9Gjr)
1
800070006000500040003000
Effectievetemperatuur(K)
Onzezonendesterren
Wanneerhetwaterstofopraaktindesterkern
Lichtstesterren:
à Delichtstesterren(0.1Mzon)verbrandenhunwaterstofheel
langzaam
à Zeondergaanvolledigeconvectie– kunnenlangwaterstof
blijvenfuseren.
à totzo’n10.000miljardjaaropdehoofdreeks
• Sterrenvanzo’n<0.5Mzon gaangeenheliumverbranden
• Noggeenvandezesterrenoudgenoeginhetheelal!
• 0.08Mzon à nooitH-verbranding (alleendeuterium)
BruineDwerg
Onzezonendesterren
Wanneerhetwaterstofopraaktindesterkern
Zwaresterren:
à zwaresterrengaansteedszwaardereelementenfuseren,tot
aanijzer!
Waterstoffusie
Heliumfusie
koolstoffusie
Zuurstoffusie
Neonfusie
Magnesiumfusie
Siliciumfusie
ijzerkern
Onzezonendesterren
SterevolutieinhetHRdiagram