Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Csillagászat Fizika tanár szakos hallgatóknak 2008/2009. I.félév 4. előadás (2007. nov. 4.)

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Csillagászat Fizika tanár szakos hallgatóknak 2008/2009. I.félév 4. előadás (2007. nov. 4.)"— Előadás másolata:

1 Csillagászat Fizika tanár szakos hallgatóknak 2008/2009. I.félév 4. előadás (2007. nov. 4.)

2 Csillagászat 4.2 A Nap szerkezete

3 Csillagászat 4.3 A Nap október 17-én 01:00 UT-kor (SOHO/MDI) Fotoszféra

4 Csillagászat 4.4 A Nap október 17-én 00:05 UT-kor (SOHO/MDI) Mágneses tér

5 Csillagászat 4.5 A Nap október 16-án 19:19 UT-kor (SOHO/EIT) Kromoszféra

6 Csillagászat 4.6 A Nap október 16-án 19:00 UT-kor (SOHO/EIT) Napkorona 1,3 MK

7 Csillagászat 4.7 A Nap október 16-án 019:06 UT-kor (SOHO/EIT) Napkorona 2 MK

8 Csillagászat 4.8 A Nap október 16-án 22:18 UT-kor (SOHO/LASCO) Külső napkorona

9 Csillagászat 4.9 Napfoltcsoportok Bipolárisak Elnyúltak Egyenlítővel majdnem párhuzamosak Széttartó mozgás

10 Csillagászat 4.10 Aktív vidékek AR 9373, márc

11 Csillagászat 4.11 A naptevékenység

12 Csillagászat 4.12 A naptevékenység jelenleg

13 Csillagászat 4.13 Napállandó

14 Csillagászat 4.14 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)

15 Csillagászat 4.15 Napfoltok szerkezete Széttartó mágneses tér Világos penumbraszálak befelé, sötétek kifelé mozgása

16 Csillagászat 4.16 Kromoszféra protuberanciával

17 Csillagászat 4.17 Napkorona, augusztus 11.

18 Csillagászat 4.18 Napkorona hurkok (TRACE)

19 Csillagászat 4.19 Napkorona hurkok (TRACE)

20 Csillagászat 4.20 Napkitörések A január 20-i nagy fler képei (TRACE)

21 Csillagászat 4.21 Napkitörések földi hatásai Az űridőjárás január közt (NOAA)

22 Csillagászat szeptemberi napfoltcsoport 1.

23 Csillagászat szeptemberi napfoltcsoport 2.

24 Csillagászat szeptemberi napfoltcsoport 3.

25 Csillagászat 4.25 Koronakitörés

26 Csillagászat 4.26 Magnetoszféra

27 Csillagászat 4.27 Sarkifény zóna

28 Csillagászat 4.28 Sarkifény az űrállomásról

29 Csillagászat 4.29 Sarki fény

30 Csillagászat 4.30 Részecskesugárzás hatásai

31

32 Csillagászat 4.32 A Naprendszeren túl: csillagok, tejútrendszerek

33 Csillagászat 4.33 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

34 Csillagászat 4.34 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.

35 Csillagászat 4.35 Csillagképek 2.

36 Csillagászat 4.36 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: F 0 [W m -2 ] a 0 fényrendű csillagból érkező fluxus, ekkor m = - 2,5 log(F/F 0 ) Egy magnitúdós csökkenés 2,512-szeres fényességnövekedést jelent. log(2,512) = 0,400, ebből következően 5 m 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 (m V )

37 Csillagászat 4.37 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 m bol = m V – 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.

38 Csillagászat 4.38 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. M bol = 0 megfelel L 0 = 3,0 x W -nak

39 Csillagászat 4.39 Színképelemzés Fekete test sugárzás: folytonos színkép, Planck görbe.. Wien törvény: l max T = b ahol b = 0, K m Stefan – Boltzmann törvény: F = s T 4 ahol s = 5,67 x W m -2 K -4 (felületegységről kisugárzott összenergia)

40 Csillagászat 4.40 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.

41 Csillagászat 4.41 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

42 Csillagászat 4.42 Színképtípusok O: ionizált He, esetleg más, nagy ionizáltsági fokú elemek ( 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: CH 4 sávok

43 Csillagászat 4.43 A Herzsprung – Russell diagram (HRD)

44 Csillagászat 4.44 A fősorozat

45 Csillagászat 4.45 A Vogt – Russell tétel Nyomás dP(r) dr = _ GM(r) r 2 4 p r 2 r (r ) dM(r) dr Hőmérséklet Tömeg dT(r) dr = = 3 K r (r ) 4acT 3 a3a3 r (r ) Luminozitás dL(r) dr = 4 p r 2 r (r ) e(r ) e(r ) tömegegységre jutó energiaprodukció K Rosseland - féle átlagos opacitás e = e 1 rx CN xT 20 + e 2 rx 2 T 4 K = (1+x) (1-x-y)r 0,75 T -3,5 = P R mR m rT +T4T4 állapotegyenlet

46 Csillagászat 4.46 A Vogt – Russell tétel 2. Nyomás dP(r) dr = dM(r) dr Hőmérséklet Tömeg dT(r) dr = = f 1 [P(r ), M(r ), T(r ), L(r )], Luminozitás dL(r) dr = f 2 [P(r ), M(r ), T(r ), L(r )], f 3 [P(r ), M(r ), T(r ), L(r )], f 4 [P(r ), M(r ), T(r ), L(r )], Határfeltételek:L(r = 0 ) = 0, M(r = 0) = 0, P(R ) = 0, T(r ) = 0. A csillag tömege egyértelműen meghatározza összes egyéb tulajdonságát

47 Csillagászat 4.47 Energiatermelés a csillagokban Fúziós reakció, a hidrogén héliummá alakulása.

48 Csillagászat 4.48 Energiatermelés a csillagokban 2. Alternatíva

49 Csillagászat 4.49 Csillagfejlődés Kialakulás

50 Csillagászat 4.50 Csillagfejlődés Kialakulás

51 Csillagászat 4.51 Csillagfejlődés Kialakulás ideje

52 Csillagászat 4.52 Csillagfejlődés Érett kor, fősorozat

53 Csillagászat 4.53 Csillagfejlődés Öregedés – kistömegű csillag

54 Csillagászat 4.54 Csillagfejlődés Öregedés – Vörös óriáscsillag (Betelgeuze)

55 Csillagászat 4.55 Csillagfejlődés Öregedés – kistömegű csillag – bolygószerű ködfolt

56 Csillagászat 4.56 Csillagfejlődés Öregedés – nagytömegű csillag

57 Csillagászat 4.57 Csillagfejlődés Öregedés – nagytömegű csillag robbanás előtt

58 Csillagászat 4.58 Csillagfejlődés Öregedés – fehér törpe kettős rendszerben robbanás előtt

59 Csillagászat 4.59 Csillagfejlődés Halál – nagytömegű csillag robbanása

60 Csillagászat 4.60 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.

61 Csillagászat 4.61 Csillagfejlődés végállapotai Neutroncsillag, pulzár

62 Csillagászat 4.62 Csillagfejlődés végállapotai Fekete lyuk


Letölteni ppt "Csillagászat Fizika tanár szakos hallgatóknak 2008/2009. I.félév 4. előadás (2007. nov. 4.)"

Hasonló előadás


Google Hirdetések