Cicli di macchie e diagrammi Butterfly stellari

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Cicli di macchie e diagrammi Butterfly stellari. Sergio Messina 11 Maggio 2004. La fotosfera del Sole è caratterizzata dalla presenza di macchie le cui caratteristiche sono ben note grazie alla vicinanza alla Terra. In particolare:. Il caso solare. - PowerPoint PPT Presentation

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  • Cicli di macchie e diagrammi Butterfly stellariSergio Messina 11 Maggio 2004

  • Il caso solareLa fotosfera del Sole caratterizzata dalla presenza di macchie le cui caratteristiche sono ben note grazie alla vicinanza alla Terra.In particolare:La rotazione determina variazioni del flusso di energia 0.2% W/m2Larea totale delle macchie varia nel tempo in modo ciclico: 11 yr, 100 yr, 200 yrLa posizione delle macchie varia in modo ciclico (latitudine delle macchie 400 )Temperatura 3800-4800 (ombra-penombra)

  • ProblematicaQueste caratteristiche dellattivit magnetica sono osservate sul Sole, quindi su una stella con valori noti dei parametri fisici globaliSi vuole rispondere a due quesiti sulle caratteristiche dellattivit magnetica:Lattivit solare tipica di tutte le stelle con caratteristiche fisiche uguali ?Quale caratteristiche avrebbe lattivit solare se il Sole avesse valori diversi dellet, della rotazione, della temperatura efficace, della metallicit, della gravit superficiale?

  • Caso stellareLa risposta ai due quesiti pu venire dalle osservazioni stellari:Osservando stelle sia di tipo solare sia con valori diversi dei parametri globali (massa, rotazione, gravit, ) si pu determinare come anche le caratteristiche dellattivit magnetica (area macchie, posizione, temperatura, cicli) variano e scoprire se il Sole abbia un comportamento tipico o peculiare.In particolare, la dipendenza dellattivit magnetica dallet permette di ricostruire la storia passata del Sole, quando era ancora una stella giovane, e quindi di investigare i suoi effetti sul paleo-clima terrestre (e non solo).

  • Stato dellarte della ricercaA partire dagli anni 60 presso lINAF-OAC sono iniziate osservazione fotometriche sistematiche di un numeroso campione di stelle con i telescopi 31-cm e 91-cm di SLN, 50-cm ESO, 25-cm Phoenix, e APT80 di SLN

    Le stelle attualmente monitorate sono circa 70 e distribuite nel Diagramma HR

    APT80Phoenix-25

  • Alcuni risultati rilevantiLe stelle dei tipi spettrali GKM mostrano presenza di macchie area totale delle macchie dipende dalla velocit di rotazione area totale delle macchie dipende dalla massa area totale diminuisce con let, per effetto del frenamento magnetico e perdita di momento angolare area totale varia nel tempo, anche in modo ciclico in analogia al caso solare esistono diagrammi Butterfly stellari, sia di tipo solare (diagramma Butterfly) sia di tipo opposto

  • Presenza di macchieLa fotosfera delle stelle di tipo G, K, M macchiata.La rotazione modula la visibilit delle macchie e, di conseguenza, anche il flusso di radiazione (minimo quando la stella presenta lemisfero pi macchiato). Lampiezza della modulazione di flusso (ossia lampiezza della curva di luce) dipende, entro certi limiti, dallarea totale delle macchie: ampiezza area macchiata

  • Dipendenza delle macchie dalla rotazioneAl diminuire del periodo di rotazione aumenta larea delle macchie e, quindi anche lampiezza della curva di luceProt 1dProt 27d

  • Dipendenza delle macchie dalla massaLarea delle macchie e, quindi, lampiezza della curva di luce cresce al diminuire della massa fino alle stelle di tipo K per poi diminuire nelle stelle di tipo M Prot 5dTipo spettrale = FProt 5dTipo spettrale = K

  • Dipendenza delle macchie dallet

  • Cicli di macchieCome nel caso solare, stelle di tipo spettrale avanzato mostrano variazioni cicliche dellarea totale delle macchie, con conseguente variazione ciclica della magnitudine osservata

  • Cicli stellari

  • Diagrammi Butterfly stellari

  • Diagramma Butterfly anti-solare

  • Correlazione con i parametri stellariLe relazioni empiriche permettono di testare e migliorare i modelli dinamo dellattivit solare e stellare

  • Proposta di TesiScegliere la stella da studiare

    Cercare la fotometria storica dalla letteratura

    Determinare i periodi fotometrici

    Costruire eventuale diagramma Butterfly

    Costruire mappe della fotosfera (Codice Lanza et al.)

    Determinare presenza, durata e ampiezza dei cicli di macchie e longitudini attive

  • Tesi di ricerca

    Tempo previsto: > 7 mesi

    Prerequisiti: Astronomia, Astrofisica, Fisica solare

  • Fine