38
MAGNITUDS I CLASSIFICACIONS ESTEL·LARS TEMA 4

T4 magnituds i classificacions

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Exposició dels criteris per mesurar i classificar estrelles; magnituds absoluta i relativa, diagrama Hertzprung-Russell...

Citation preview

Page 1: T4 magnituds i classificacions

MAGNITUDS I CLASSIFICACIONS

ESTEL·LARS

TEMA 4

Page 2: T4 magnituds i classificacions

MAGNITUDS ESTEL·LARS (MESUREN LA LLUÏSSOR D’UN

OBJECTE CELESTE):

•MAGNITUD APARENT (tal com la veiem lluir des de la Terra, en funció de la

distància; és la usada als mapes celestes).

•MAGNITUD ABSOLUTA (mesura de la lluminositat real, o energia radiada per un cos celeste per segon i per metre quadrat).

Page 3: T4 magnituds i classificacions

MAGNITUDSAPARENTS

CLASSIFIQUEMELS ESTELS D’ACORD AMB LA SEUA MAGNITUD APARENT

L’ULL HUMÀ, EN LES MILLORS CONDICIONS, NO ÉS CAPAÇ DE PERCEBRE SINÓ FINS A MAGNITUD 6.

Page 4: T4 magnituds i classificacions

HIPARC, AL SEGLE II a.C.,

FOU EL PRIMER A

CLASSIFICAR ESTELS

SEGONS LA SEUA

MAGNITUD APARENT, A

ULL NU.

AGRUPÀ ELS ESTELS EN SIS CATEGORIES, SEGONS FOSSEN LA MEITAT DE LLUENTS QUE LA CATEGORIA

ANTERIOR.

Page 5: T4 magnituds i classificacions

Al segle XIX, s’establí una nova escala de magnituds, que tractava de mantenir l’antiga de tradició hel·lènica. Atés que la diferència d’intensitat entre 5 magnituds era aproximadament

100, una diferència d’1 magnitud correspon a una relació de 2,512 (2,5125=100).

Page 6: T4 magnituds i classificacions

ESCALA DE MAGNITUD VISUAL APARENT

• DEPÉN LINEALMENT DEL LOGARITME DE LA BRILLANTOR: PER AIXÒ, HI HA MAGNITUDS NEGATIVES.

• COM MÉS GRAN ÉS LA MAGNITUD, MENOR ÉS LA LLUMINOSITAT APARENT.

• UNA DIFERÈNCIA DE CINC MAGNITUDS CORRESPON A UNA RELACIÓ ENTRE BRILLANTORS DE 100

Page 7: T4 magnituds i classificacions
Page 8: T4 magnituds i classificacions

MAGNITUD VISUAL ABSOLUTA:

•ES CALCULA LA LLUÏSSOR D’UN OBJECTE A UNA DISTÀNCIA DE 10 PARSECS (32,6 ANYS

LLUM).

•ENS CAL SABER LA MAGNITUD APARENT, LA DISTÀNCIA, I QUE LA LLUM DECREIX AMB LA

DISTÀNCIA SEGUINT LA LLEI DE L’INVERS DEL QUADRAT ( AL DOBLE DE DISTÀNCIA,

BAIXA A 1/4; AL TRIPLE, A 1/9...). AIXÍ:

•SIRIUS...................................+1,4

•SOL..........................................+4,7

•VEGA.......................................+0,5

Page 9: T4 magnituds i classificacions

L’ESPECTRE ELECTROMAGNÈTIC

ÉS EL CONJUNT DE TOTES LES ONES ELECTROMAGNÈTIQUES, A DIFERENT

LONGITUD D’ONA I FREQÜÈNCIA, PERÒ A LA MATEIXA VELOCITAT (300.00 km/s), EN QUÈ ES

POT DESCOMPONDRE LA LLUM.

NEWTON, EL 1672, POSÀ DE MANIFEST QUE LA LLUM BLANCA ES DESCOMPON SEGONS ELS

COLORS DE L’ARC DE SANT MARTÍ.

Page 10: T4 magnituds i classificacions

Si descomponem la llum solar a través d’un prisma,observem que la llum blanca és una barreja de colors, cadascun a la seua longitud d’ona (λ), l’arc de sant Martí. A més, amb un espectroscopi, trobem un

altre tipus de raigs invisibles, a diferents λ, més enllà del blau i del roig.

Page 11: T4 magnituds i classificacions

Només percebem una franja molt reduïda de l’espectre electromagnètic, la de la llum visible,

entre 4.000 i 8.000 angströms.

Atés que la velocitat de les partícules és la mateixa, la constant c, a major longitud d’ona λ , menor

freqüència f, i a l’inrevés.

Page 12: T4 magnituds i classificacions

•Els satèl·lits i les sondes espacials poden observar les longituds d’ona molt curtes (raigs γ, raigs x, raigs ultraviolats...) des de fora de

l’atmosfera.

•Els radiotelescopis poden fer observacions a ran de terra.

•Els telescopis d’infraroigs són situats a gran altitud, ja que les capes baixes atmosfèriques absorbeixen aquests raigs.

•Els telescopis òptics necessiten estar molt elevats, per evitar la contaminació lumínica i atmosfèrica. El telescopi espacial Hubble observa

des de fora de l’atmosfera.

Page 13: T4 magnituds i classificacions

1 A = 10-10 m

Page 14: T4 magnituds i classificacions

Un espectre estel·lar presenta l’aspecte d’una franja lluminosa, l’espectre continu, com irradia un cos negre, i línies d’absorció (disminució del flux rebut a determinades longituds d’ona ), o d’emissió (augment del flux), indicadores de la

presència de gasos.

Page 15: T4 magnituds i classificacions

Al llarg del segle XIX es descobrí que cada element químic produeix línies d’absorció determinades i específiques. Així fou possible saber la composició química del Sol: hidrogen (H) i heli (He), principalment.

Page 16: T4 magnituds i classificacions

TIPUS ESPECTRALS:AQUESTA CLASSIFICACIÓ ÉS LA MÉS

USUAL, I ES FA A PARTIR DELS ESPECTRES ELECTROMAGNÈTICS

ESTEL·LARS (QUE EN DETERMINEN EL COLOR I TEMPERATURA).

ÉS FORÇA ÚTIL PER A CONÉIXER LA NATURALESA I LA COMPOSICIÓ

QUÍMICA DELS ESTELS.

A PARTIR DEL TIPUS ESPECTRAL ÉS POSSIBLE DETERMINAR LA

LLUMINOSITAT, LA MASSA, LA PRESÈNCIA DE CAMPS MAGNÈTICS

INTENSOS, LA VELOCITAT DE ROTACIÓ...

Page 17: T4 magnituds i classificacions

T = Temperatura

E = Energia (o lluminositat)

v = Velocitat de les partícules

f = “Color” de la llum(freqüència)

E = T = v = fE = T = v = f

Page 18: T4 magnituds i classificacions

OH

BE

A

FINE

GIRL

KISS

ME

Page 19: T4 magnituds i classificacions
Page 20: T4 magnituds i classificacions

DETERMINACIÓ DE LA MASSA D’UN ESTEL

ÉS UNA DADA FONAMENTAL PER A CONÉIXER UN ESTEL; NOMÉS ES POT DETERMINAR AMB

PRECISIÓ EN ELS SISTEMES DOBLES, QUAN UN ESTEL ORBITA UN ALTRE: CONEIXENT EL

PERÍODE DE REVOLUCIÓ I LA DISTÀNCIA ENTRE ELLS, ÉS POSSIBLE CALCULAR LA MASSA.

EN GENERAL, ES CALCULA APROXIMADAMENT A PARTIR DE LA RELACIÓ PROPORCIONAL ENTRE

MASSA I LLUMINOSITAT EN ELS ESTELS DE LA SEQÜÈNCIA PRINCIPAL.

Page 21: T4 magnituds i classificacions

ALGUNES MASSES ESTEL·LARS

• KRUGER 60A........................0,24 m∀ ε ERIDANI...........................0,68 “• SOL.........................................1 “• ALTAIR................................. 1,5 “• SIRIUS A..............................2,4 “• CAPELLA............................... 4,2 “• SPICA.....................................9 “

Page 22: T4 magnituds i classificacions

EN GENERAL, NO ÉS POSSIBLE MESURAR-LES DIRECTAMENT; HO FEM A PARTIR DE LA LLUMINOSITAT I TEMPERATURA, COMPARADES AMB LES DEL SOL, I EL RADI

D’AQUEST.

Page 23: T4 magnituds i classificacions

COMPARACIÓ DE LES DIMENSIONS ENTRE ESTELS DE TIPUS SOLAR, GEGANTS ROIGS I NANS ROIGS.

Page 24: T4 magnituds i classificacions

EL DIAGRAMA

HERTZSPRUNG-RUSSELL

REPRESENTA ELS ESTELS COM PUNTS EN UN DIAGRAMA, AMB LA

LLUMINOSITAT ABSOLUTA A L’EIX DE LES ORDENADES, I LA

TEMPERATURA AL DE LES ABCISSES

Page 25: T4 magnituds i classificacions
Page 26: T4 magnituds i classificacions
Page 27: T4 magnituds i classificacions
Page 28: T4 magnituds i classificacions

0.01 < M < 0.08

0.08 < M < 0.25

0.25 < M < 8

8 < M < 10

10 < M < 40

40 < M < 100

Nana marró

Nana Blanca d’ Heli

Nana blanca de C-O

Nana blanca d’ O-Na-Mg

Supernova (Estel de neutrons)

Supernova (Forat negre)

Destí dels estels segons la seua massa inicial

EVOLUCIÓ ESTEL·LAR

Page 29: T4 magnituds i classificacions

Nebulosa

Seqüènciaprincipal

Geganta roja

Nebulosaplanetària

Nova

Supernova

Nana blanca

Estrella deNeutrons(púlsar)

Forat negre

EVOLUCIÓ ESTEL·LAR

ELS PRINCIPALS PROCESSOS EVOLUTIUS ESTEL·LARS DEPENEN DE LA MASSA DE L’ESTEL

Page 30: T4 magnituds i classificacions
Page 31: T4 magnituds i classificacions
Page 32: T4 magnituds i classificacions

Gigante roja

Page 33: T4 magnituds i classificacions

Supergigante roja

Page 34: T4 magnituds i classificacions

REACCIONS NUCLEARS

SUCCESSIVES EN ELS

ESTELS MOLT MASSIUS

Page 35: T4 magnituds i classificacions

γγ

+→++→+

→+

→+→+

OCHe

CBeHe

BeHeHe

LiHeH

HeHH

16124

1284

844

642

422

15 Millones de Grados

100 Millones de Grados

{

{

Page 36: T4 magnituds i classificacions

{{

...

...

+→

+++→

+++→

FeSi

PSiSO

HeOMgNeC600 Millones de Grados

1500 Millones de Grados

3000 Millones de Grados {

Page 37: T4 magnituds i classificacions
Page 38: T4 magnituds i classificacions