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KZO Wetzikon Zustandsgrössen von Sternen Astronomiefreifach HS 2001/2002 Stefan Leuthold.

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Präsentation zum Thema: "KZO Wetzikon Zustandsgrössen von Sternen Astronomiefreifach HS 2001/2002 Stefan Leuthold."—  Präsentation transkript:

1 KZO Wetzikon Zustandsgrössen von Sternen Astronomiefreifach HS 2001/2002 Stefan Leuthold

2 Folie Nr. 2 Astronomie. Zustandsgrössen von Sternen. Wie untersuchen wir Sterne?

3 Folie Nr. 3 Astronomie. Zustandsgrössen von Sternen. Gefundene Zustandsgrössen Bei der Sonne haben wir bestimmt: Distanz (gilt für alle Sterne) Massen und Leuchtkraft (gilt nur für Sonne!) Scheinbare und absolute Helligkeit (gilt für alle Sterne) (Temperatur Farbe) Spektrum Absorptionslinien/Emissionslinien Lage des Maximums => Temperatur Form der Kurve => Temperatur Rot- und Blauverschiebung (=> Distanz, vgl. Kosmologie)

4 Folie Nr. 4 Astronomie. Zustandsgrössen von Sternen. Fehlende Zustandsgrössen Masse und Leuchtkraft aller Sterne Massenbestimmung der Sonne erfolgte über Gravitationsgesetz mit Bewegung eines Himmelskörpers um einen Zentralkörper. Dies ist für Sterne nicht anwendbar. Ebenso können wir die Strahlung eines Sternes nicht mehr so messen wie die Strahlung der Sonne. Alter der Sterne Muss mit Zusammensetzung (Produktion von neuen Elementen im Sterninnern) und Temperatur verbunden sein (evtl. auch Grösse,... ?)

5 Folie Nr. 5 Astronomie. Zustandsgrössen von Sternen. Alter und Spektralklasse Sterne mit am meisten H werden stärkste Balmer-Linien haben. Diese treten auf im blauen Bereich. Also...

6 Folie Nr. 6 Astronomie. Zustandsgrössen von Sternen. Alter und Spektralklasse |2... er- scheinen junge Sterne blau. Genauere Altersbe- stimmung in der Kosmo- logie.

7 Folie Nr. 7 Astronomie. Zustandsgrössen von Sternen. Alter und Spektralklasse |3 wenige Linien wenige Elemente junger Stern viele Linien viele Elemente alter Stern

8 Folie Nr. 8 Astronomie. Zustandsgrössen von Sternen. Leuchtkraft Sonne Aldebaran 1 Sirius -1.5 Schwächste gefundene 28.5 Scheinbare Helligkeit bekannter Objekte Blosses Auge 6,5 Feldstecher ~9 Hubble Space Telescope

9 Folie Nr. 9 Astronomie. Zustandsgrössen von Sternen. Leuchtkraft |2 Sternm v M v d (ly) Sonne-26,84,83 0 Alpha Centauri A4,380,14,3 Rigel0,14-7,1900 Deneb1,26-7,11600 Erde Deneb: 490 pc m v =1,26 Wenn Deneb 10 pc weit weg wäre M v =-7,1 Absolute Helligkeit := scheinbare Helligkeit in der Distanz 10pc. Der Index v bei m v und M v steht hier für «visuell», um klar auszudrücken, dass man nur von sichtbarem Licht redet.

10 Folie Nr. 10 Astronomie. Zustandsgrössen von Sternen. Leuchtkraft |3 Absolute Helligkeit := scheinbare Helligkeit in der Distanz 10pc. Bolometrische Helligkeit := absolute Helligkeit inkl. nicht-sichtbare Strahlung Schreibweise m bol bzw. M bol (Bolometer: Gerät, welches Temperaturanstieg misst, welcher aufgrund der Strahlung in allen Wellen- längenbereichen auftritt.) Distanz unsichtbare Strahlung mvmv MvMv M bol

11 Folie Nr. 11 Astronomie. Zustandsgrössen von Sternen. Leuchtkraft |4 Meistens geschieht die Bestimmung der bolometrischen Helligkeit in der Praxis über den sogenannten Farbindex, wobei im UBV-System die scheinbare Helligkeit eines Sterns gemessen wird in Uultraviolette Helligkeitm U 365±68 nm Bblaue Helligkeit m B 440±98 nm Vvisuelle Helligkeit m V 550±89 nm

12 Folie Nr. 12 Astronomie. Zustandsgrössen von Sternen. Leuchtkraft |5 Die zugehörigen absoluten Hellligkeiten M U, M B und M V werden mit der bekannten Formel m – M = 5 · log d – 5(1) berechnet, und daraus: Farbindex ist unabhängig von Distanz [vgl. (1)]. U–B Farbindex: M U – M B B–V Farbindex: M B – M V

13 Folie Nr. 13 Astronomie. Zustandsgrössen von Sternen. Leuchtkraft |6 BV-Farbindex: M B – M V Je grösser der Farbindex, desto röter der Stern. Je kleiner der Farbindex, desto blauer der Stern. Beispiel: M bol Arktur = -0,3; M bol Sonne = 4,7 Daraus ist M bol = 5, dies entspricht einem Faktor 100 in der Helligkeit, und damit auch in Luminosität (Sonne 4 · Watt, Arktur damit 4·10 28 Watt)

14 Folie Nr. 14 Astronomie. Zustandsgrössen von Sternen. Zustandsdiagramme Beziehungen zwischen Zustandsgrössen M, R, L, T eff Wichtigstes Diagramm 1913 das erste Mal vorgestellt vor Royal Astronomical Society in London von Ejnar Hertzsprung und Henry Norris Russel. Absolute Helligkeit -10 hell +15 schwach Spektraltyp O5 M Temperatur 2500 blau Farbe rot

15 Folie Nr. 15 Astronomie. Zustandsgrössen von Sternen. Hertzsprung-Russel-Diagramm Riesen Weisse Zwerge Hauptreihe Masse pro Sonnenmasse Helligkeit pro Sonnenhelligkeit Spektraltyp Temperatur/K

16 Folie Nr. 16 Astronomie. Zustandsgrössen von Sternen. Hertzsprung-Russel-Diagramm |2

17 Folie Nr. 17 Astronomie. Zustandsgrössen von Sternen. Astronomie ist schön. Credits: Die meisten PowerPoint Graphiken sind zusammengestohlen von der Swinburne University (http://astronomy.swin.edu.au/) Die Fotos sind aus Büchern und dem Internet gestohlen.


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