Τελικές καταστάσεις αστέρων

1. Τελικές καταστάσεις αστέρων Γιάννης Σειραδάκης Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης

2. Αστρικά πτώματα Λευκοί νάνοι Αστέρες νετρονίων Μελανές οπές

3. Μάζα: 0.7 ΜΗ Ακτίνα: 109cm (Γη) Πυκνότητα: 106gr/cm3 Θερμοκρασία: 106 - 107 Κ Μαγνητικό πεδίο: 106G N = 9000(Sloan Digital Sky Survey) Αστρικά πτώματα: Λευκοί νάνοι Σείριος Α & Β Α Α Β Β Οπτικά Ακτίνες Χ Bessel 1844

4. Απαγορευτική αρχή του Pauli + Αρχή αβεβαιότητας του Heisenberg = Πίεση εκφυλισμένων ηλεκτρονίων Αστρικά πτώματα: Λευκοί νάνοι • Απαγορευτική αρχή του Pauli : Σε ένα άτομο, δύο φερμιόνια δεν μπορούν να έχουν τους ίδιους κβαντικούς αριθμούς • Αρχή αβεβαιότητας του Heisenberg:

5. Σχέση μάζας-ακτίνας λευκών νάνων Αστρικά πτώματα: Λευκοί νάνοι Όριο Chandrashekhar

6. Τελικές καταστάσεις Αστέρων Συνθήκες στο εσωτερικό ενός λευκού νάνου Σείριος Β Λευκός νάνος άνθρακα ρ = 3×106gr/cm3 rC = ? άτομα/cm3 ρ = 3×106gr/cm3 = nCmHμC → nC = 11.4 ×1029 άτομα/cm3 → rC = 1.2 ×10-10 cm !!! Ακτίνα Bohr = 0.5 × 10-8 cm

7. Jocelyn Bell (1967) Αστρικά πτώματα:Αστέρες νετρονίων LGM ; Διπλό σύστημα αστέρων ; Παλλόμενος αστέρας ; Περιστρεφόμενος λευκός νάνος ; Περιστρεφόμενος αστέρας νετρονίων ;

8. Φορτισμένα σωματίδια επιταχύνονται. Οι αστέρες νετρονίων εκπέμπουν ραδιοκύματα (pulsars) Πως παρατηρούνται οι αστέρες νετρονίων; Φαινόμενο φάρου Ο αστέρας νετρονίων (pulsar) στο νεφέλωμα του Καρκίνου (αστερισμός του Ταύρου) Michael Kramer

9. Μεμονωμένοι και ολοκληρωμένοι παλμοί PSR 0329+54 50 Μεμονωμένοι παλμοί Ολοκληρωμένος παλμός Dunc Lorimer

10. Θεωρητικά πρότυπα pulsars Εκπομπή από την πολική περιοχή Εκπομπή από την περιοχή του κυλίνδρου φωτός

11. 10 μεμονωμένοι παλμοί εν σειρά PSR 0329+54

12. Προσθέτοντάς τους παίρνουμε τον ολοκληρωμένο παλμό 70 μεμονωμένοι παλμοί ο ένας πάνω από τον άλλο PSR 2021_51

13. Η ενέργεια που εκπέμπει το Pulsar του Καρκίνου, θερμαίνει και ιονίζει το Νεφέλωμα του Καρκίνου PSR 0531+21 P = 33 ms = 36 ns/day Κυανό: Ακτίνες Χ Ερυθρό: Οπτικό Πράσινο: Ραδιοφωνικό Ακτινοβολία σύγχροτρον

14. Το διάγραμμα Περιόδου – Επιβράδυνσης περιόδου των pulsars Magnetars Millisecond pulsars

15. Ο μεσοαστρικός χώρος: Μέτρο διασποράς Οι παλμοί των pulsars υφίστανται διασπορά κατά συχνότητα (οι υψηλές συχνότητες έρχονται πρώτες), όταν διέρχονται από πλάσμα

16. Ο μεσοαστρικός χώρος: Μέτρο διασποράς 1ος Υψηλές συχνότητες 95 μεμονωμένοι παλμοί από τον pulsar PSR 1641-45 95ος Χαμηλές συχνότητες

17. Ο μεσοαστρικός χώρος: Περιστροφή Faraday Το επίπεδο πόλωσης περιστρέφεται όταν διέρχεται από μαγνητισμένο πλάσμα

18. Πίεση εκφυλισμένων νετρονίων Αστρικά πτώματα:Αστέρες νετρονίων

19. Αν η αρχική μάζα του καταρρέοντος αστέρα είναι μεγαλύτερη από 3 Μʘ, τότε ο η πίεση στον πυρήνα είναι τεράστια. Οι ηλεκτρονικοί φλοιοί κατακερματίζονται. Τα ηλεκτρόνια “εισχωρούν” στους πυρήνες. Παράγονται νετρόνια τα οποία υπακούουν στην αρχή του Pauli και έχουμε την αντίστοιχη εξίσωση για αστέρες νετρονίων. Αστρικά πτώματα:Αστέρες νετρονίων Λευκοί Νάνοι Αστέρες νετρονίων

20. Συγκρίνοντας τις σχέσεις Ακτίνας-Μάζας λευκών νάνων και αστέρων νετρονίων (για αστέρες με Μ< Μʘβρίσκουμε ότι η ακτίνα των αστέρων νετρονίων είναι μικρότερη κατά δηλαδή κατά 580 περίπου φορές (θεωρούμε ότι: Ζ/Α = 0.5). Αστρικά πτώματα:Αστέρες νετρονίων

21. Ήλιος: R= 700 000km Πυκνότητα =6 gr/cm3 Αστέρας Νετρονίων: R=20km Πυκνότητα =1014 Μάζα > 1.1 Mʘ Λευκός Νάνος : R=6000km Πυκνότητα =106 Μάζα < 1.4Mʘ Συγκριτικά μεγέθη κοινού αστέρα, λευκού νάνου, pulsar

22. Κινητική ενέργεια Δυναμική ενέργεια Πόση είναι η ταχύτητα διαφυγής από την επιφάνεια των αστέρωννετρονίων Vδ = 160 000 km s-1!!! (Υπενθύμιση: c = 300 000 km s-1) Vδ ~ 53% της ταχύτητας του φωτός !!!

23. Αστρικά πτώματα: Μελανές οπές • Μάζα:μέχρι 109M • Ακτίνα: • Πυκνότητα: ; • Θερμοκρασία: ; • Μαγνητικό πεδίο: ; • N = πολλές ;

24. Βαρυτική κατάρρευση Αστρικά πτώματα: Μελανές οπές

25. Είδη και φυσική των μελανών οπών α) H λύση Schwarzschild που εξαρτάται μόνο από τη μάζα (M). β) H λύση Reissner-Nοrdström που εξαρτάται από τη μάζα (M) και το ηλεκτρικό φορτίο (Q). γ) H λύση Kerr που εξαρτάται από τη μάζα (M) και τη στροφορμή (J). δ) H λύση Kerr-Newmann που εξαρτάται από τη μάζα (M), το φορτίο (Q) και τη στροφορμή (J). Αστρικά πτώματα: Μελανές οπές

26. Περιστρεφόμενη Μελανή οπή Αστρικά πτώματα: Μελανές οπές Στατικό όριο Ορίζοντας Γεγονότων Εργόσφαιρα

27. Ακτίνα Schwartzchild Ορίζοντας γεγονότων Αστρικά πτώματα: Μελανές οπές Υπερακτινοβολία Ανωμαλία του χωρόχρονου Κοσμική σήραγγα

28. Αστρικά πτώματα: Μελανές οπές Σύγκρουση αστέρα νετρονίων - μελανής οπής

29. Παρατηρήσεις μελανών οπών Αστρικά πτώματα: Μελανές οπές Cygnus X-a και HDE 226868

30. NGC 4261 Αστρικά πτώματα: Μελανές οπές Παρατηρήσεις μελανών οπών

31. Γένεση, εξέλιξη και κατάληξη των αστέρων Λευκός νάνος και Πλανητικό Νεφέλωμα Κατάρρευση νεφελώματος Αστέρες μικρής μάζας Γένεση αστέρα Υπόλειμμα Υπερκαινοφανούς και Αστέρας νετρονίων Ερυθρός Γίγαντας Αστέρες μεγάλης μάζας