29.10.2014 Views

Ewolucja gwiazd w układach podwójnych

Ewolucja gwiazd w układach podwójnych

Ewolucja gwiazd w układach podwójnych

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

<strong>Ewolucja</strong> <strong>gwiazd</strong> w układach podwójnych<br />

rzecz o gwiezdnym kanibalizmie<br />

Marek Stęślicki, IA UWr<br />

Ogólnopolskie Spotkania Astronomiczne, Orle 2009


Wykres Hertzsprunga-Russella<br />

jasność<br />

temperatura / kolor


Ramię Węgielnicy<br />

<strong>Ewolucja</strong> pojedynczych <strong>gwiazd</strong><br />

Ramię Perseusza<br />

Ramię Lokalne (Oriona)<br />

Ramię Łabędzia<br />

Słońce<br />

Mgławica w Orionie, HST<br />

Ramię Strzelca<br />

Ramię Centaura<br />

Mgławice widoczne<br />

w zakresie widzialnym<br />

Mgławica w Kilu, ESO La Silla


Narodziny <strong>gwiazd</strong><br />

oś rotacji<br />

Mgławica w Orionie, HST


Ciąg główny<br />

Cykl p-p<br />

ciąg główny<br />

jasność<br />

ZAMS<br />

TAMS<br />

Cykl CNO<br />

temperatura / kolor


Wędrówka w kierunku olbrzymów<br />

„palący się” wodór<br />

„niepaląca się” powłoka<br />

ciąg główny<br />

jasność<br />

ZAMS<br />

TAMS<br />

gałąź olbrzymów<br />

„popiół” helowy<br />

temperatura / kolor


Błysk helowy<br />

Cykl 3<br />

błysk helowy<br />

ciąg główny<br />

jasność<br />

ZAMS<br />

gałąź horyzontalna<br />

TAMS<br />

gałąź olbrzymów<br />

temperatura / kolor


Powrót do olbrzymów<br />

jasność<br />

ciąg główny<br />

ZAMS<br />

gałąź horyzontalna<br />

TAMS<br />

gałąź asymptotyczna<br />

gałąź olbrzymów<br />

powłoka „paląca”<br />

wodór<br />

powłoka „paląca”<br />

hel<br />

„nie paląca się” powłoka<br />

„popiół” węglowy<br />

temperatura / kolor


Białe karły<br />

Mgławica pierścień<br />

mgławice planetarne<br />

gałąź asymptotyczna<br />

ciąg główny<br />

jasność<br />

ZAMS<br />

gałąź horyzontalna<br />

TAMS<br />

gałąź olbrzymów<br />

HST<br />

Białe karły<br />

≈ 1 t/cm 3<br />

temperatura / kolor


Wykres H-R dla <strong>gwiazd</strong> Galaktyki<br />

fot. Larry Landolfi<br />

jasność<br />

temperatura / kolor


Wykresy H-R dla gromad <strong>gwiazd</strong><br />

Gromada otwarta Persei<br />

wiek gromady 11 mln. lat<br />

Gromada kulista M13<br />

wiek gromady 11,7 mld. lat<br />

jasność<br />

jasność<br />

Fot. NOAO<br />

Fot. NOAO<br />

temperatura / kolor<br />

temperatura / kolor


Układy podwójne i wielokrotne<br />

Mizar Lyrae Orionis<br />

HST<br />

HST<br />

ESO<br />

fot. F. Ringwald<br />

fot. Michael Ragsdale<br />

fot. F. Ringwald<br />

Polaris<br />

Syriusz<br />

Centauri


Gwiazdy spektroskopowo podwójne<br />

v = 0


Układy zaćmieniowe<br />

jasność<br />

czas


Prawo powszechnego ciążenia<br />

F = G<br />

m1m<br />

2<br />

r<br />

2<br />

sir Isaac Newton<br />

Robert Hooke<br />

5 czerwca roku 1686 ukazuje się<br />

Philosophiae Naturalis Principia Mathematica<br />

Prawa Keplera zostają uzasadnione fizycznie.<br />

Od tego momentu następuje gwałtowny rozwój<br />

metod analitycznych służących również badaniu<br />

ruchu planet i innych obiektów w Układzie Słonecznym


Układy trzech ciał<br />

W przypadku trzech ciał układ równań ruchu można rozwiązać<br />

jedynie dla kilku przypadków szczególnych, np:<br />

m 1<br />

= m 2<br />

= m 3<br />

Joseph Louis Lagrange<br />

animacja R. Moeckel<br />

e = 1 e = 0,9 e = 0<br />

animacja R. Moeckel


Ograniczone zagadnienie trzech ciał<br />

Lagrange rozwiązał problem 3 ciał w przypadku<br />

gdy jedna z mas jest zaniedbywalnie mała<br />

(ograniczone zagadnienie trzech ciał)<br />

Punkty Lagrange'a: L 1<br />

, L 2<br />

, L 3<br />

, L 4<br />

i L 5


Ograniczone zagadnienie trzech ciał<br />

Lagrange rozwiązał problem 3 ciał w przypadku<br />

gdy jedna z mas jest zaniedbywalnie mała<br />

(ograniczone zagadnienie trzech ciał)<br />

Punkty Lagrange'a: L 1<br />

, L 2<br />

, L 3<br />

, L 4<br />

i L 5<br />

Trojanie i Grecy


Ograniczone zagadnienie trzech ciał


Powierzchnia Roche'a<br />

Powierzchnia<br />

Roche'a<br />

L 1<br />

Powierzchnia<br />

Roche'a<br />

płaszczyzna orbity


Błękitni maruderzy (blue stragglers)<br />

Gromada kulista M55<br />

wiek gromady 13 mld. lat<br />

jasność<br />

Fot. Hillary Mathis, NOAO<br />

temperatura / kolor


Jak powstają?<br />

Ciasny układ <strong>gwiazd</strong> ciągu głównego<br />

Materia mniej masywnego składnika<br />

przepływa na bardziej masywny<br />

W końcu powstaje jedna <strong>gwiazd</strong>a


Paradoks Algola<br />

Algol ( Persei) – układ trzech <strong>gwiazd</strong><br />

Składniki<br />

Wielka<br />

półoś<br />

e<br />

Okres<br />

orbitalny<br />

Inklinacja<br />

A—B 0.00218″ 0.00 2.87 dni 97.69°<br />

(AB)—C 0.09461″ 0.225 680.05 dni 83.98°<br />

<strong>gwiazd</strong>a<br />

ciągu głównego<br />

podolbrzym<br />

3,7 M ⊙<br />

0,8 M ⊙


Przepływ materii<br />

olbrzym / podolbrzym<br />

rotacja<br />

powierzchnia<br />

Roche'a<br />

<strong>gwiazd</strong>a<br />

ciągu<br />

głównego<br />

powierzchnia<br />

Roche'a<br />

strumień<br />

materii<br />

dysk akrecyjny


<strong>Ewolucja</strong> Algoli<br />

<strong>gwiazd</strong>a<br />

ciągu głównego<br />

ZAMS<br />

TAMS<br />

gałąź<br />

olbrzymów<br />

<strong>gwiazd</strong>a<br />

helowa<br />

<strong>gwiazd</strong>a ciągu głównego<br />

<strong>gwiazd</strong>a<br />

helowa<br />

Biały<br />

karzeł


Układ z białym karłem

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!