Csi llag szat
Download
1 / 62

Csi llagászat - PowerPoint PPT Presentation


  • 83 Views
  • Uploaded on

Csi llagászat. Fizika tanár szakos hallgatóknak 2 008/2009 . I.félév 4 . előadás (200 7 . nov . 4 .). A Nap szerkezete. A Nap 2 006. októ ber 1 7 -én 0 1: 00 UT-kor (SOHO/MDI). Fotoszf éra. A Nap 2 006. októ ber 17 -én 00 : 05 UT-kor (SOHO/MDI). Mágneses tér.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Csi llagászat' - linnea


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Csi llag szat

Csillagászat

Fizika tanár szakoshallgatóknak

2008/2009. I.félév

4. előadás (2007. nov. 4.)


A Nap szerkezete

Csillagászat 4.


A Nap 2006. október 17-én 01:00 UT-kor (SOHO/MDI)

Fotoszféra

Csillagászat 4.


A Nap 2006. október17-én 00:05 UT-kor (SOHO/MDI)

Mágneses tér

Csillagászat 4.


A Nap 2006. október16-án 19:19 UT-kor (SOHO/EIT)

Kromoszféra

Csillagászat 4.


A Nap 2006. október16-án 19:00 UT-kor (SOHO/EIT)

Napkorona 1,3 MK

Csillagászat 4.


A Nap 2006. október16-án 019:06 UT-kor (SOHO/EIT)

Napkorona 2 MK

Csillagászat 4.


A Nap 2006. október16-án 22:18 UT-kor (SOHO/LASCO)

Külső napkorona

Csillagászat 4.


Napfoltcsoportok

Bipolárisak

Elnyúltak

Egyenlítővel majdnem párhuzamosak

Széttartó mozgás

Csillagászat 4.


Aktív vidékek

AR 9373, 2001. márc. 10-21.

Csillagászat 4.


A naptevékenység

Csillagászat 4.


A naptevékenység jelenleg

Csillagászat 4.


Napállandó

Csillagászat 4.


Napfoltok

  • Umbra: felületre merőleges, erős mágneses tér (~0,3 T)

  • Penumbra: ferde, széttartó, kifelé laposodó és gyengülő mágneses tér, deformált konvekció

  • Külső határon ~0,075 T (Kálmán B., 2002: Sol. Phys. 209:109)

Csillagászat 4.


Napfoltok szerkezete

  • Széttartó mágneses tér

  • Világos penumbraszálak befelé,

  • sötétek kifelé mozgása

Csillagászat 4.




Napkorona hurkok (TRACE)

Csillagászat 4.


Napkorona hurkok (TRACE)

Csillagászat 4.


Napkitörések

A 2005. január 20-i nagy fler képei (TRACE)

Csillagászat 4.


Napkitörések földi hatásai

Az űridőjárás 2005. január 10-23 közt (NOAA)

Csillagászat 4.





Koronakitörés

Csillagászat 4.


Magnetoszféra

Csillagászat 4.


Sarkifény zóna

Csillagászat 4.



Sarki fény

Csillagászat 4.



A Naprendszeren túl: csillagok, tejútrendszerek

Csillagászat 4.


A csillagok látszó tulajdonságai:

Helyzetük – csillagképekbe rendezés

Fényességük – magnitúdó (fényrend) skála – Hipparkhosztól ered

Színük – a felszíni hőmérséklet függvénye

Színképük – ennek részletes vizsgálatával sok információt kaphatunk

Csillagászat 4.


A csillagképek

Az állatövi csillagképek több ezer évesek, Ptolemaiosz 48-at ír le.

A Nemzetközi Csillagászati Únió (IAU) 1930-ban felosztja az égboltot 88

csillagképre, az 1875-ös koordinátahálózat szerint.

Csillagászat 4.


Csillagképek 2.

Csillagászat 4.


A csillagok fényessége

Már Hipparkhosz 6 fényrendbe sorolja a csillagokat katalógusában, amely

Ptolemaiosz Almagesztjében maradt fenn, elsőrendűek a legfényesebbek.

Az emberi érzékszervekben jelentkező érzet az inger logaritmusával arányos.

Pogson 1856-ban pontosítja Hipparkhosz rendszerét: F0 [W m-2] a 0 fényrendű

csillagból érkező fluxus, ekkor

m = - 2,5 log(F/F0)

Egy magnitúdós csökkenés 2,512-szeres fényességnövekedést jelent.

log(2,512) = 0,400, ebből következően 5m különbség százszoros fényességkülönbséget

A mínusz előjel miatt a nagyon fényes égitestek magnitúdója negatív:

Szíriusz (legfényesebb állócsillag) -1,5, telihold -12,5, Nap -26,8

Az emberi szem átlagos színérzékenységét véve, ez a látszó (vizuális) magnitúdó (mV)

Csillagászat 4.


Más magnitúdók

A csillagok különböző színe miatt a szemmel láthatóan egyforma fényességű

csillagok fényképezve különböző fényességűek lehetnek.

Fotografikus magnitúdó, UBVRI fotometriai rendszer

(Ultraviolet, Blue, Visual, Red, Infrared)

Bolometrikus fényesség: teljes kisugárzott energia

mbol = mV – BC (bolometrikus korrekció)

BC annál nagyobb, minél nagyobb a hőmérséletkülönbség

a csillag és a Nap (pontosabban egy F5 színképtípusú csillag) közt.

Az UBVIR rendszer magnitúdóit U, B, V, I, R – rel is jelölik.

Színindex: pl. U – B, B – V .

Értéke (definíció szerint) 0 az A0 színképosztályú csillagokra.

Csillagászat 4.


Abszolút magnitúdó (M)

Az a fényesség, amilyennek látszana a csillag 10 pc távolságból

m – M = 5 lg r – 5(r parszekben)

(a nem geometriai távolságmeghatározás alapképlete)

Abszolút magnitúdó is annyiféle van, amennyi látszó.

A bolometrikus abszolút magnitúdó kifejezhető

a luminozitással (sugárzási összteljesítmény) is.

Mbol = 0 megfelel L0 = 3,0 x 10 28 W -nak

Csillagászat 4.


Színképelemzés

Fekete test sugárzás: folytonos színkép, Planck görbe..

Wien törvény: lmax T = b ahol b =0,0028978 K m

Stefan – Boltzmann törvény: F = s T4 ahol s = 5,67 x 10-8 W m-2 K-4

(felületegységről kisugárzott összenergia)

Csillagászat 4.


Vonalas színképek

Minden atom minden ionizáltsági fokon a kvantummechanikai törvények

által meghatározott energiaszint – rendszerrel rendelkezik. Az atommag

körül keringő elektronok az egyik szintről a másikra ugorva az energiakülönbségnek

megfelelő sugárzási kvantumot bocsátanak ki v. nyelnek el.

Csillagászat 4.


Színképtípusok

A XIX – XX sz. fordulóján óriási

munkával sok tízezer csillag

színképét dolgozták fel.

Csak később derült ki, hogy ezek

a típusok a felületi hőmérséklettől

függnek, eszerint a helyes sorrend

O, B, A, F, G, K, M, N, (L, T)

(O Be A Fine Girl, Kiss Me Now)

Ezeken belül még számok vannak.

A Nap színképtípusa G2

Csillagászat 4.


Színképtípusok

O: ionizált He, esetleg más, nagy ionizáltsági fokú elemek (2 - 35 kK)

B: semleges He, megjelenik a H Balmer sorozata (15 kK)

A: nincs He, erős Balmer sorozat, Ca+ H és K vonalak megjelennek (9 kK)

F: Balmer sorozat gyengül, H-K erősödik, fémvonalak megjelennek (7kK)

G: Balmer gyenge, H-K maximális, rengeteg fémvonal (Nap G2) (5,5kK)

K: Fémvonalak és H-K, de semleges Ca is (4kK)

M: Semleges fémvonalak is, erős TiO sávok (3kK)

L: TiO, VO valamint Rb, Cs

T: CH4 sávok

Csillagászat 4.



A fősorozat

Csillagászat 4.


A Vogt – Russell tétel

dP(r)

dr

_ GM(r)

r2

Nyomás

=

r (r )

Tömeg

dM(r)

dr

=

4 pr 2 r (r )

Hőmérséklet

dT(r)

dr

3 Kr (r )

4acT3

=

dL(r)

dr

=

4 pr 2 r (r ) e(r )

Luminozitás

e(r )tömegegységre jutó

energiaprodukció

e = e1rxCNxT20 + e2rx2T4

K Rosseland - féle

átlagos opacitás

K= 1025 (1+x) (1-x-y)r0,75T-3,5

R

m

a

3

=

rT +

T4

P

állapotegyenlet

Csillagászat 4.


A Vogt – Russell tétel 2.

dP(r)

dr

Nyomás

=

f1 [P(r ), M(r ), T(r ), L(r )],

Tömeg

dM(r)

dr

=

f2 [P(r ), M(r ), T(r ), L(r )],

Hőmérséklet

dT(r)

dr

=

f3 [P(r ), M(r ), T(r ), L(r )],

dL(r)

dr

=

f4 [P(r ), M(r ), T(r ), L(r )],

Luminozitás

Határfeltételek:

L(r = 0 ) = 0, M(r = 0) = 0,

P(R ) = 0, T(r ) = 0.

A csillag tömege egyértelműen meghatározza összes egyéb tulajdonságát

Csillagászat 4.


Energiatermelés a csillagokban

Fúziós reakció, a hidrogén héliummá alakulása.

Csillagászat 4.


Energiatermelés a csillagokban 2.

Alternatíva

Csillagászat 4.


Csillagfejlődés

Kialakulás

Csillagászat 4.


Csillagfejlődés

Kialakulás

Csillagászat 4.


Csillagfejlődés

Kialakulás ideje

Csillagászat 4.


Csillagfejlődés

Érett kor, fősorozat

Csillagászat 4.


Csillagfejlődés

Öregedés – kistömegű csillag

Csillagászat 4.


Csillagfejlődés

Öregedés – Vörös óriáscsillag (Betelgeuze)

Csillagászat 4.


Csillagfejlődés

Öregedés – kistömegű csillag – bolygószerű ködfolt

Csillagászat 4.


Csillagfejlődés

Öregedés – nagytömegű csillag

Csillagászat 4.


Csillagfejlődés

Öregedés – nagytömegű csillag robbanás előtt

Csillagászat 4.


Csillagfejlődés

Öregedés – fehér törpe kettős rendszerben robbanás előtt

Csillagászat 4.


Csillagfejlődés

Halál – nagytömegű csillag robbanása

Csillagászat 4.


Csillagfejlődés végállapotai

Három lehetőség, a tömeg függvényében

1.) Kisebb 1,4 naptömegnél – vörös óriás, bolygószerű köd, majd fehér törpe

2.) 1,4 naptömeg felett mindenképpen szupernóva robbanás.

2.a.) a maradvány 1,4 és 2,5 naptömeg közé esik – neutroncsillag, pulzár

2.b.) a maradvány 2,5 naptömeg feletti – fekete lyuk

A szupernóvarobbanás az egyetlen folyamat, amelyben a vasnál nehezebb elemek

kialakulhatnak, a szükséges energiabefektetést a gravitáció adja.

Csillagászat 4.


Csillagfejlődés végállapotai

Neutroncsillag, pulzár

Csillagászat 4.


Csillagfejlődés végállapotai

Fekete lyuk

Csillagászat 4.


ad