1 / 16

第 2 回 色 -- 等級図（ HR 図）から 恒星進化 を読み取る

第 2 回 色 -- 等級図（ HR 図）から 恒星進化 を読み取る. 参考文献：　斉尾英行「恒星の進化」ほか. 色 -- 等級図から読み取る 恒星内部構造と恒星集団の性質. HR 図に見る星の一生. 星々が密集度 >> 滞在期間に比例 MS, RGB, HB, AGB 星の進化 =HR 図上で 　　一筆書きのはず 星の分布が切れている = 滞在期間が非常に短い. Asymptotic giant branch (AGB). Horizontal branch(HB). Baade’s window. Red giant branch (RGB ).

calder
Download Presentation

第 2 回 色 -- 等級図（ HR 図）から 恒星進化 を読み取る

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. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 第2回色--等級図（HR図）から恒星進化を読み取る第2回色--等級図（HR図）から恒星進化を読み取る 参考文献：　斉尾英行「恒星の進化」ほか 色--等級図から読み取る 恒星内部構造と恒星集団の性質

  2. HR図に見る星の一生 • 星々が密集度 >> 滞在期間に比例 • MS, RGB, HB, AGB • 星の進化=HR図上で 　　一筆書きのはず • 星の分布が切れている =滞在期間が非常に短い Asymptotic giant branch (AGB) Horizontal branch(HB) Baade’s window Red giant branch (RGB) Main Sequence (MS)

  3. 等時曲線を用いた星団年齢測定 重い星ほど進化が早い: HR図を早く移動 • 星形成領域 • 大質量星 (> 8太陽質量)は既に主系列上 • 中小質量星は主系列より赤く明るい： • ガス収縮時のエネルギーの解放により光る前主系列星(pre-main sequence star) • 若い星団 (年齢 < 1 Myr) • 大質量星の主系列上 • それでも主系列の上端が存在する (星質量の上限） • 年老いた星団 • 大質量星はHR図から消滅 • 中質量星が主系列から離れて行く: 転向点

  4. ガス雲収縮時の進化 低温・希薄ガスの収縮 ⇩ 熱の発生（ガス粒子同士の衝突、等） + 放射冷却（主に電波放射, 分子・星間塵からの熱的放射） 原始星誕生 ⇩ 収縮が進み、中心部の熱が逃げにくくなる 断熱コア（芯）の形成 = 原始星誕生 ⇩ 表面からのエネルギー放射増大 ＋内部温度の上昇

  5. 林（忠四郎）トラック 中心部温度の上昇による 対流発生の効果を理論予測して 得られた進化経路 ⇩ 重力エネルギ−開放 によって赤外線で光る ⇩ 重力収縮は続く 減光していく ⇩ 高温>>>放射平衡 ⇩ 前主系列段階の終わり 核融合(p-p chain) Iben (1965)

  6. 大質量星の誕生：ヘニエトラック 大量のガスが巨大重力で 一気に降着 林フェイズの時期が短い ⇩ 高温>>>放射平衡 ⇩ 核融合(p-p chain) ⇩ 温度上昇 核融合(CNO cycle) 放射圧による 質量降着妨害の 効果が入っていない！ Iben (1965)

  7. HR図上の前主系列星等時曲線 原始星の誕生 =断熱コアの形成 これらの星々をHR図上で連ねたものbirthline 時間が経過すると 等時曲線は主系列に近づく １つの星団でHR図を作ると、主系列に 沿う部分が狭い

  8. 星形成領域のJ,H,Kバンド測光観測 W3 Main (Ojha et al. 2004 with Nagoya 1.4m + SIRIUS W3 IRS5

  9. 星形成領域の色--等級図 W3 Main (Ojha et al. 2004 with Nagoya 1.4m + SIRIUS 星間赤化の 程度がまちまち

  10. 色--色図から星間減光／赤化を推定 星間赤化がない場合：黒体に対応した値 星間赤化が大きいほど右上へ移動

  11. 色--等級図上の前主系列星 W3 Main (Ojha et al. 2004 with Nagoya 1.4m + SIRIUS • 10--30 mag程度の赤化を受けている • 右下：ガスに深く埋もれた星 • 上部：ガスに深く埋もれた大質量星 • 左下：小質量前主系列星 • 大部分は4太陽質量 • 年齢は0.3 Myr程度 0.3 Myr 1.0 Myr

  12. 主系列星の老後≒原始星の進化を遡る 再び膨張へ 漸近巨星枝(AGB)星 ⇧ ヘリウムフラッシュ（ヘリウムコアの核融合開始）・ 水平分枝星へ進化 ⇧ ヘリウムコアの縮退（温度が高くなっても膨張しない） ・収縮（核融合が起こりやすくなる）による温度上昇 赤色巨星枝(RGB)星 ⇧ 外層部の膨張＋増光していく ⇧ 星内部--外部間の温度勾配が大きくなる→対流層の発達 ⇧ ヘリウムコア（支えとなるエネルギー源なし） ＋核融合(p-p chain)殻（縮むとよりエネルギーを解放し高温になる）

  13. HR図上に見る恒星の老後進化 RGB星・AGB星 ⇩ 星表面から ガスが飛び散る （放射圧のため） ⇩ 星が軽くなる 芯がむき出しになる 白色矮星 大質量星の場合 超新星爆発 白色矮星

  14. 「等時曲線」(isochron)を用いた球状星団年齢測定「等時曲線」(isochron)を用いた球状星団年齢測定 等時曲線の理論計算 (Bergbucsh 1992)

  15. Mira variable TX Cam (Diamond & Kemball 1999) 降り積もる ガスはなし 星の外層は不安定 重力 v.s. 放射圧 規則的な変光 光度上昇に伴う 放射圧の増大 >>>激しい質量放出 HR図上の晩星の進化≠原始星の進化

  16. HR図と恒星進化のまとめ • HR図の作図：測光＋距離計測＋質量計測 • 主系列星：星の重力と核融合反応のバランスが長く続く • 恒星の年齢：星団の年齢を知った上で推定できる　（星が一斉に生まれたという仮定が入っている） • HR図上での恒星の進化：高光度・低温（不安定） ⇔低光度・高温（安定）

More Related