ΓΕΝΝΗΣΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΚΑΙ ΘΑΝΑΤΟΣ ΑΣΤΕΡΩΝ

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΓΕΝΝΗΣΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΚΑΙ ΘΑΝΑΤΟΣ ΑΣΤΕΡΩΝ"

Διώνη Ράγκος
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΓΕΝΝΗΣΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΚΑΙ ΘΑΝΑΤΟΣ ΑΣΤΕΡΩΝ Πολυχρόνης Καραγκιοζίδης Mcs χημικός

2 Μετά τη δημιουργία του Σύμπαντος έτη 6000 ο C Τα ηλεκτρόνια μπορούν να συνδεθούν με τα πρωτόνια ή τους άλλους πυρήνες φτιάχνοντας άτομα υδρογόνου, ηλίου και λιθίου. Το φως τώρα μπορεί τελικά να λάμψει γιατί κυκλοφορεί μέσα στο Σύμπαν ελεύθερο χωρίς να σκεδάζεται συνεχώς. 1 δισεκατ. έτη -255 ο C Σχηματισμός αστέρων και γαλαξιών. Η βαρύτητα αναγκάζει το αέριο του υδρογόνου και ηλίου να σχηματίσουν τεράστια νέφη που θα γίνουν γαλαξίες, ενώ τα μικρότερα τμήματα νέφους γίνονται τα πρώτα άστρα. Μέσα στα άστρα αρχίζουν να σχηματίζονται βαρύτεροι πυρήνες από τον άνθρακα έως τον σίδηρο. Τα ακόμα βαρύτερα στοιχεία σχηματίζονται μόνο στις υπερκαινοφανείς εκρήξεις.

3 Τα 10 αφθονότερα στοιχεία στο Σύμπαν, σε σχέση με το Si H 40,000 He 3,100 O 22 Ne 8.6 N 6.6 C 3.5 Si 1 Mg 0.91 Fe 0.6

4 ΓΕΝΝΕΣΗ ΑΣΤΕΡΩΝ Οι αστέρες προέκυψαν από τη βαρυτική κατάρρευση κατάλληλων ποσοτήτων των πρωταρχικών στοιχείων H, He και Li, ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά τη δημιουργία του Σύμπαντος. Το κύριο συστατικό του Σύμπαντος τότε, όπως και τώρα ήταν το Η. Η διαρκής συσσώρευση έχει ως αποτέλεσμα τη βαρυτική συμπίεση των ατόμων και την αύξηση της θερμοκρασίας ο Κ Καύση Η 13,7 δισ χρόνια μετά τη δημιουργία, οι αστέρες προκύπτουν με την ίδια διαδικασία, καθώς το κύριο συστατικό του Σύμπαντος εξακολουθεί να είναι το Η

5 Αστέρας: αρχική μάζα > 0,1 ηλιακές μάζες Φαιός νάνος από 0,07 μέχρι 0,1 ηλιακές μάζες δηλαδή από 13 μέχρι 18,6 δίιες μάζες ή 18,6 δίιες μάζες

13 Η δομή του Ήλιου πυρήνας Ζώνη ακτινοβολίας Ζώνη μεταφοράς φωτόσφαιρα χρωμόσφαιρα στέμμα Ηλιακός άνεμος

18 Τάξη Θερμοκρασία Αστέρας Δείγμα O 33,000 K ή περισσότερο Ζήτα Οφιούχου B 10,500 30,000 K Ρίγκελ A 7,500 10,000 K Αλτάιρ F 6,000 7,200 K Προκύων Α G 5,500 6,000 K Ήλιος K 4,000 5,250 K Έψιλον Ινδού M 2,600 3,850 K Εγγύτατος Κενταύρου

22 Κυανοί γίγαντες και κυανοί υπεργίγαντες Αστέρες μεγάλης μάζας, συνήθως 20 ηλιακών μαζών, υψηλής επιφανειακής θερμοκρασίας, ο K και χρώματος από λευκοκύανο έως κυανό. Το απόλυτο μέγεθός τους είναι -5, -6. Αυτό σημαίνει ότι είναι λαμπρότεροι κατά 9000 έως φορές από τον Ήλιο. Βρίσκονται στο άκρο αριστερά επάνω του διαγράμματος H-R. Παραδείγματα τέτοιων αστέρων: Alnitak, Deneb. Κυανός υπεργίγαντας: Rigel. Οι κυανοί γίγαντες και υπεργίγαντες σπανίζουν διότι είναι βραχύβιοι.

23 Ερυθροί νάνοι Αστέρες μικρής μάζας, σχετικά ψυχροί, 3500, 3000 ο K και φασματικού τύπου Μ. Βρίσκονται στο άκρο δεξιά κάτω του διαγράμματος H-R. Χαρακτηριστικό παράδειγμα ο αστέρας Proxima, με ηλιακές μάζες, 0,141 ηλιακές ακτίνες και επιφανειακή θερμοκρασία 3100 ο Κ Ακτινοβολεί κυρίως στο υπέρυθρο. Οι ερυθροί γίγαντες αποτελούν τη συντριπτική πλειονότητα των αστέρων διότι είναι μακροβιότεροι.

24 ΦΑΣΗ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΚΥΡΙΑ ΑΚΟΛΟΥΘΙΑ Μετά την εξάντληση της μεγαλύτερης ποσότητας Η, η βαρύτητα συστέλλει τον αστέρα και όταν η θερμοκρασία στο κέντρο φτάσει τους 10 8 Κ αρχίζει η καύση του He προς C, με την προϋπόθεση η μάζα του αστέρα να είναι μεγαλύτερη των 0,4 ηλιακών μαζών. Η ενέργεια που παράγεται στον πυρήνα εξωθεί τα υπερκείμενα στρώματα με αποτέλεσμα την τεράστια διόγκωση του αστέρα και τη μετατροπή του ερυθρό γίγαντα. Ο Ήλιος στη φάση αυτή θα περιλάβει στον όγκο του τις τροχιές των πλανητών Ερμή και Αφροδίτης και θα πλησιάσει την τροχιά της Γης. Αστέρες με μάζα ίση περίπου με την ηλιακή κατά τη φάση του ερυθρού γίγαντα χάνουν σε διάστημα 1000 ετών το 10 με 20% - 30% της μάζας τους σχηματίζοντας πλανητικό νεφέλωμα.

26 Οι ερυθροί γίγαντες εκπέμπουν ακτινοβολία κυρίως στο ερυθρό. Παραδείγματα ερυθρών γιγάντων είναι ο Αρκτούρος, με χρώμα πορτοκαλί, και ο Aldebaran με χρώμα κόκκινο. Αν ο Αστέρας έχει μάζα πολύ μεγαλύτερη του Ηλίου, μετά την εξάντληση του πυρηνικού καυσίμου He, ακολουθεί παρόμοια διαδικασία με την προηγούμενη. Ο αστέρας συστέλλεται και όταν η θερμοκρασία ανέλθει στους 10 9 Κ ο C μετατρέπεται σε O. Ο αστέρας τότε μετατρέπεται σε ερυθρό υπεργίγαντα. Παραδείγματα ερυθρών υπεργιγάντων είναι ο Betelguez και ο μ του Κηφέα.

27 Μάζα αστέρα (σε ηλιακές μάζες) Λαμπρότητα στην κύρια ακολουθία (Ήλιος 1) Διάρκεια ζωής στην κύρια ακολουθία x10 9 έτη Οι πυρηνικές αντιδράσεις τερματίζονται με σχηματισμό 30 M ο 10 M ο 3 M ο 1 M ο 0,3 M ο ,004 0,06 0,10 0, Fe Si O C He Τελικό φαινόμενο supernova supernova Πλανητικό νεφέλωμα Πλανητικό νεφέλωμα Αστρικός άνεμος Αποβαλλόμενη μάζα 24 M 0 8,5 M 0 2,2 M 0 0,3 M 0 0,01 M 0 Αστρικό λείψανο Μαύρη τρύπα Αστέρας νετρονίω ν Λευκός νάνος Λευκός νάνος Λευκός νάνος Μάζα αστρικού λειψάνου 6 M 0 1,5 M 0 0,8 M 0 0,7 M 0 0,3 M 0

29 H 40,000 He 3,100 O 22 Ne 8.6 N 6.6 C 3.5 Si 1 Mg 0.91 Fe 0.6

37 ΛΕΥΚΟI ΝΑΝΟΙ Όριο Chandrasekhar 1.44 Θερμοκρασία 10 5 Κ Όγκος: Περίπου της Γης Πυκνότητα: 10 6 gr/cm 3 Χημική σύσταση: Αν ο αστέρας είχε μάζα αρκετά μεγαλύτερη από εκείνη του Ηλίου Mg, Ne, O, C Αν ο αστέρας είχε μάζα περίπου τη μάζα του Ηλίου O, C Αν ο αστέρας είχε μάζα αρκετά μικρότερη από εκείνη του Ηλίου He

38 Αστέρες Νετρονίων Γεννήτορας αστέρας 4 8 ηλιακές μάζες Σφαίρα διαμέτρου Km Πυκνότητα: ως gr/cm 3 (πυκνότητα ατομικών πυρήνων) Σύσταση: Κυρίως νετρόνια και στη επιφάνεια φορτισμένα σωματίδια.

40 ΜΑΥΡΗ ΤΡΥΠΑ Μαύρη τρύπα είναι το αποτέλεσμα συσσώρευσης μεγάλης ποσότητας μάζας, ικανής να δημιουργήσει βαρυτικό πεδίο τόσο ισχυρό, ώστε να μη επιτρέπει να ξεφύγει οτιδήποτε από αυτή, εκτός από κάποια σωματίδια και μόνον μέσω κβαντικής συμπεριφοράς. ΕΙΔΗ ΜΕΛΑΝΩΝ ΟΠΩΝ 1) Αν Υπερμεγέθεις. κάποια διεργασία μπορούσε να μετατρέψει τη Γη σε μαύρη 2) τρύπα, Αστρικά θα λείψανα αποκτούσε το μέγεθος κερασιού. 3) Ενδιάμεσες (υποθετική ύπαρξη) 4) Αρχέγονες (υποθετική ύπαρξη) Ορίζοντας Πληροφορία γεγονότων ΕΜΜΕΣΗ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ ΜΕΛΑΝΩΝ ΟΠΩΝ 1) Βαρυτική διάθλαση 2) Περιφορά αστέρων γύρω από σημεία στα οποία δεν υπάρχει εμφανής ύλη, περιφορά αντικειμένου μεγάλης μάζας γύρω από μεγάλους αστέρες. 3) Εκπομπή ακτίνων Χ.

48 3D cartoon 3D Sagan

58 ΓΕΝΝΗΣΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΚΑΙ ΘΑΝΑΤΟΣ ΑΣΤΕΡΩΝ Πολυχρόνης Καραγκιοζίδης Mcs χημικός

Σχετικά έγγραφα

Τα παρατηρήσιμα μεγέθη των αστεριών (λαμπρότητα, L, επιφανειακή θερμοκρασία, T eff

ΚΥΡΙΑ ΑΚΟΛΟΥΘΙΑ: oνομάζουμε το σύνολο των θέσεων που καταλαμβάνουν τα αστέρια σε διάγραμμα Λαμπρότητας Θερμοκρασίας όταν καίνε Η στο εσωτερικό τους και παράγουν He. Τα παρατηρήσιμα μεγέθη των αστεριών