Spektralatlas für Astroamateure - UrsusMajor

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Spektralatlas für Astroamateure 92 22 Kohlenstoffsterne auf dem AGB 22.1 Überblick und spektrale Merkmale Das Endstadium der stellaren Entwicklung auf dem AGB bilden die Kohlenstoffsterne, meistens ebenfalls langperiodische Mira Variable („Carbon Miras“). Da hier ⁄ > 1 wird, entsteht ein Kohlenstoffüberschuss, welcher eine zirkumstellare „Russschicht“ bildet. Diese lässt den Stern orange-rötlich leuchten und verändert das Spektrum radikal. Ab der Zwischenklasse SC, und den folgenden Kohlenstoffsternen, sind mit mässig auflösenden Spektrografen nur noch Absorptionen von diatomischen Kohlenstoffmolekülen erkennbar. Neben CH und CN vor allem die sog. Swan Bänder infolge von C2, welche durch den Schotten William Swan 1856 entdeckt worden sind (siehe auch Tafel 110). Zunehmend treten hier auch atomare Linien von S–Prozess Produkten, aber auch eindrückliche Absorptionen von Natrium in Erscheinung. Angelo Secchi hatte als erster entdeckt, dass der Intensitätsgradient der C2 Swan Bänder umgekehrt verläuft [ ], im Gegensatz zu anderen molekularen Absorptionen wie Titan- und Zirkoniumoxid. Für dieses Merkmal schuf er die separate Spektralklasse lV“ (Anhang 33.3). 22.2 Konkurrierende Klassierungssysteme Das Phänomen der Kohlenstoffsterne ist noch weit entfernt davon, astrophysikalisch wirklich verstanden zu sein (siehe z.B. [106]). Im Gegensatz zur S-Klasse, wo trotz strittiger Details, ein allgemein akzeptiertes und einheitlich angewendetes Klassierungssystem existiert, ist die Situation bei den Kohlenstoffsternen noch verwirrend und unbefriedigend. Das in Lehrbüchern propagierte, „Revidierte MK- Klassierungssystem 1993“ findet man erstaunlich selten angewendet. Dessen Vorläufer aus den 60er Jahren, das sog. „MK C-System“, hingegen sehr häufig! Erstaunlich oft sieht man auch Klassierungen nach dem noch wesentlich älteren „Harvard System“ mit den R- und N Klassen. 22.3 Das Morgan Keenan C –System Dieses alte, einfache Klassierungssystem erfreut sich bis heute, sowohl in den meisten professionellen Publikationen, wie auch stellaren Datenbanken immer noch grosser Beliebtheit. Es verwendet die folgende Notationsform: CX,n X: definiert auf einer Skala von 0 – 7 die Stellung des Sterns in der Temperaturse- quenz. Diese Skala ist temperaturäquivalent zu den Spektralklassen von G4 bis M4 (siehe Tabelle). Das System scheint inzwischen, parallel zum unten vorgestellten „Revised MK System“, bis C9 ausgedehnt worden zu sein (z.B. WZ Cas). n: Der Index klassiert auf einer Skala von 1 – 5 die Intensität der C2 Swan Bänder. In Einzelfällen werden noch Ergänzungen angebracht, z.B. [e] für Emissionslinien oder auffällig intensive Linien von S-Prozess Elementen. C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 G4-G6 G7-G8 G9-K0 K1-K2 K3-K4 K5-M0 M1-M2 M3-M4 4500 4300 4100 3900 3650 3450 Hier wird somit die gesamte, komplexe Klasse der Kohlenstoffsterne in eine, siebenstufige Temperatursequenz gezwängt, ergänzt mit einem einzigen Intensitäts- Index! Beispiel: C 2,5 bedeutet eine Sterntemperatur, äquivalent zu den Spektralklassen G9 – K0, kombiniert mit sehr intensiven C2 Swan Bändern.
Spektralatlas für Astroamateure 93 22.4 Das „Revised MK System 1993“ 1993 wurde das alte „C-System“ zum „Revised MK System 1993“ überarbeitet und neuen Erkenntnissen angepasst. Die folgende Darstellung basiert auf [107]. Die Einteilung umfasst 5 Subklassen (!), geordnet nach spektralen Symptomen, deren astrophysikalische Hintergründe aber noch weitgehend unklar sind. Vielleicht ist dies ein Grund, wieso sich die Akzeptanz für dieses komplexe System, auch fast 20 Jahre nach seiner Einführung, immer noch in Grenzen hält. Das „Keenan 1993“ System verwendet folgende Notationsform: C–Sub X n Sub: entspricht der Subklasse des Kohlenstoffsterns gemäss folgender Tabelle X: definiert die Stellung des Sterns in der Temperatursequenz der C-Klasse. Diese bildet eine Parallelsequenz zu den Spektralklassen von G4 bis M4 (siehe Tabelle) n: Diverse Indizes gemäss untenstehender Liste. Sub- Klasse Vermuteter Status [106] C–R Intrinsisch C–N Intrinsisch C–J Intrinsisch C–H Extrinsisch C–Hd ? Temperatursequenz der Hauptreihe Kriterien, Symptome Intensive Swan Bänder (C2) im blauen Bereich des Spektrums. Beträchtlicher Flux im Blau-/Violettbereich – abnehmend mit sinkenden Temperaturen. Bei späteren Typen, schwächer werdende H Balmerlinien. Hβ Linie dient als Temperaturindikator. S–Prozess Elemente durchschnittlich- 12 C 13 C Bandhead bei λ 4737 überdurchschnittlich intensiv S–Prozess Elemente überdurchschnittlich intensiv. Frühe C–N Typen zeigen Tendenz zu Merril Sanford Bands (SiC2 Siliziumcarbid). Starke, breitbandig/diffuse Absorption, oder gar kaum nachweisbarer Flux im Blaubereich λ
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