środa, 31 sierpnia 2016

McGoris #27 - Gwiazdy węglowe, cyrkonowe, nowe i gwiazdy WR (Wolfa-Rayeta) - nietypowe typy widmowe.

poście #4 było o gwiazdach i typach widmowych.  Wyróżniamy 7 głównych typów widmowych, ale nie opisałem jeszcze kilku typów pobocznych tj. gwiazdy węglowe, gwiazdy cyrkonowe, gwiazdy nowe oraz gwiazdy Wolfa-Rayeta.

źródło: wikipedia.org





W poście #4 wyróżniliśmy sobie poszczególne typy widmowe i ich temperatury powierzchnii:

O - błękitny                   > 30000 K
B - błękitno-biały         10000 K - 30000 K
A - biały                        7500 K - 10000 K
F - żółto-biały               6000 K - 7500 K
G - żółty                        5200 K - 6000 K
K - pomarańczowy      3700 K - 5200 K
M - czerwony               2400 K - 3700 K

Są także nietypowe gwiazdy i obiekty gwiazdopodobne, które wykraczają poza definicję któregoś z typu powyżej. Dlatego stworzono dla nich osobną kategorię.


1.Brązowe karły


Dla chłodniejszych od gwiazd ciał niebieskich np. brązowych karłów stosuje się dodatkowe oznaczenia. To już nie są gwiazdy, a obiekty gwiazdopodobne. Ich temperatura (nawet poniżej 1000K) jest zbyt niska, by podtrzymać reakcje termojądrowe, dlatego przeczą definicji bycia gwiazdą. Brązowe karły są często nazywane "niewypałami" czy "przerośniętymi planetami gazowymi". Rozmiarowo nie są nawet dużo większe od np. naszego Jowisza. Jedynie są zdolne do syntezy deuteru (izotop wodoru) na początku swojego istnienia.

Brązowy karzeł - wizja artysty - źródło: www.pulskosmosu.pl

Brązowym karłom przydziela się dodatkowe typy widmowe:


M - Do brązowych karłów zalicza się obiekty tylko o podtypach powyżej M6, dominują tlenki metali m.in. tlenek tytanu(II) i tlenek wanadu(II).

L - Obiekty zawierające w sobie dużo metali alkalicznych (1 rząd układu okresowego (np. lit)) oraz wodorków metali. Temp. ok. 1400K-2200K. 

T - Chłodniejsze od L, temperatura ok. 1000 K. Charakteryzują się posiadaniem podczerwonych linii metanu. Brązowych karłów o tym typie jest najwięcej.

Y - Najchłodniejsze ze wszystkich nawet ok. 500 K. Pojawiają się takie związki jak amoniak.


Brązowy karzeł po uformowaniu się i krótkim okresie syntezy deuteru (pierwsze kilka milionów lat), ze względu na brak wewnętrznego źródła energii, stale stygnie idąc od typu L do najchłodniejszego Y.

Odkryto także, że na brązowych karłach mogą występować zorze polarne, podobne jak na Ziemi.



2.Gwiazdy węglowe (typ C):


Są to gwiazdy, których widmo wskazuje na dominację węgla nad tlenem. Te pierwiastki powstają na skutek fuzji helu. Są to głównie olbrzymy przy krańcu swojego życia. Węgiel oraz tlen mieszają się w wyższych warstwach atmosfery tworząc tlenki węgla i inne tego typu związki.

Gwiazdy węglowe bardzo często są to układy podwójne i posiadają towarzysza np. białego karła, który porywa część atmosfery olbrzyma.

Są to dość rzadkie gwiazdy, a ich temperatura powierzchni waha się od 2000K -3000 K co czyni je jedne z chłodniejszych. Najwięcej promieniowania emitują w podczerwieni i mimo, że to gwiazdy bardzo duże, mają małą jasność i ciężko je zaobserwować bez jakiegoś teleskopu. Posiadają czerwonawą, ceglastą barwę.


Porównanie wielkości Słońca i gwiazdy La Superba widocznej z odległości 25 AU. Źródło: wikipedia.org, autor: Kirk39

La Superba

Najbardziej znaną gwiazdą węglową jest La Superba (Y Canum Venaticorum) leżąca w gwiazdozbiorze Psów Gończych.

Gwiazda posiada także gazową otoczkę o średnicy ok. 2,5 roku świetlnego, która pochodzi od gwiazdy, co oznacza, że ona bardzo szybko traci swoją masę i jest prawdopodobnie bliska tego, że odrzuci całą swoją powłokę i stworzy mgławicę planetarną.

Gwiazda także zmienia swoją jasność i waha się ona od 4,8 mag do ok. 6,3 mag w ciągu 160 dniowego cyklu.

Jest to także rzadka gwiazda, która zawierają duże ilości izotopu węgla 13C.

X Cnc

X Cancri jest także bardzo ciekawą gwiazdą węglową o pięknej, czerwonawej barwie. Odległa jest o ok. 1116 lat świetlnych stąd, jest jaśniejsza od słońca o 4600 razy i ma temperaturę 3300 K.


3. Gwiazdy cyrkonowe (typ S):


Gwiazdy zaliczane do typu S są niezwykle rzadkie. Ich wskaźnik barwy jest pośredni między gwiazdą typu M a gwiazdą węglową - w teleskopie widoczna jest jako czerwonawa, słaba gwiazdka. Nazwa bierze się głównie z tego, że w ich widmie oprócz linii tlenku tytanu czy tlenku węgla występuje też tlenek cyrkonu (ZrO).

Cyrkon powstaje przy tzw. procesie s - który zachodzi przy stosunkowo niskiej gęstości neutronów i średniej temperaturze, zachodzi w gwiazdach o masach porównywalnych do masy Słońca w końcowym etapie ich życia.

Średnia temperatura powierzchni nie przekracza 3000 K.


Przykładem takiej gwiazdy jest S Ursae Majoris w Wielkiej Niedźwiedzicy.


4. Gwiazdy nowe (Typ Q):

Gwiazdy nowe to rodzaj gwiazd wybuchowych,głównie ciasny układ podwójny białego karła i gwiazdy ciągu głównego. Nazwa "nova" pochodzi stąd, że z gwiazdy niewidocznej gołym okiem w ciągu niewielkiej części czasu staje się dość jasna. Widmo tych gwiazd oznacza się literą Q.

Gwiazdy nowe dzielimy na dwie kategorie:


1. Nowa klasyczna:

Za rozbłysk odpowiada reakcja termojądrowa na powierzchni białego karła. Z definicji, w nowych klasycznych wybuch zaobserwowano tylko raz. Układy, w których zaobserwowano rozbłysk kilkukrotnie należą do odrębnego typu gwiazd czyli nowe powrotne.

Rozbłysk gwiazdy nowej można czasami obserwować gołym okiem. Najlepszym przykładem jest Nova Cyg 1975, która rozbłysła w 1975 roku w Łabędziu oraz Nova Del 2013 2013 w konstelacji Delfina. W 2015 roku wiosną nad ranem była widoczna bodajże Nova Sagitarii 2015. Osiągnęła jasność ok. 4-5 mag.

 
2. Nowa powrotna:

Gwiazda wybuchowa taka jak nowa klasyczna, ale której wybuch zaobserwowano ponownie. W cyklu wybuchów nowej powrotnej następuje przepływ materii z gwiazdy ciągu głównego na powierzchnię białego karła. Obecnie znanych jest zaledwie kilkanaście nowych powrotnych na całym niebie. Najbardziej znane to U Scorpii (rozbłysk w latach: 1863, 1906, 1936, 1979, 1987, 1999 i 2010) i T CrB (wybuchy w latach 1866, 1946).
Skoki jasności pojawiają się mniej więcej co pokolenie.



4. Gwiazdy Wolfa-Rayeta: 

Te gwiazdy są także niesamowicie rzadkie. Tym razem są to baaaardzo gorące gwiazdy. Temperatura ich powierzchnii wynosi od 30000K do aż 200000K i bywają do 1000x razy jaśniejsze od Słońca.

Gwiazdy w swoim widmie wykazują mocne linie zjonizowanego helu, azotu oraz węgla i innych cięższych pierwiastków. Są to niesamowicie masywne gwiazdy oraz bardzo mało trwałe. Większość z nich posiadają powłokę gazową, rozszerzającą się z dużą prędkością (od 1000 do 3000 km/s).

Gwiazda WR 124 i otaczająca ją mgławica M1-67 - źródło: ESA/Hubble

Ponad połowa znanych gwiazd Wolfa-Rayeta występuje w układach podwójnych z gwiazdami typu O lub B.

Mimo ogromnej temperatury i składu chemicznego, na niebie nie są bardzo jasne, gdyż większość swojego światła emitują w ultrafiolecie.

Przykładem gwiazdy Wolfa-Rayeta widocznej gołym okiem jest np. Regor w konstelacji Żagla (u nas niewidoczna), który posiada towarzysza o typie widmowym O. Najmasywniejsza znana gwiazda R136a1 (niewidoczna gołym okiem) także jest gwiazdą Wolfa-Rayeta.


Jeśli wam się podobało to subskrybujcie, lajkujcie i udostępniajcie. Zadawajcie także pytania w komentarzach dotyczące astronomii :)

Prosiłbym o wyłączenie Adblocka, bądź dodanie bloga do wyjątków. 

Zapraszam także na mojego bloga, gdzie wrzucam swoje fotografie (krajobrazy itp.) - mcphotografia.blogspot.com

4 komentarze:

  1. Ciekawy materiał, będę zaglądał :)

    OdpowiedzUsuń
  2. Fajnie napisane. Dzięki i liczę na więcej.

    OdpowiedzUsuń
  3. Jedna uwaga. Stawiaj myślniki tak by nie wychodziły takie potworki od 2000K -3000 K. Bo jak trafi na laika to wyjdzie stąd głupszy niż przyszedł.

    OdpowiedzUsuń
  4. Bardzo dobrze się czyta twoje wpisy. Czy mógłbyś zmienić kolorystykę na jaśniejszą? Granatowych tekstów praktycznie nie widać.

    OdpowiedzUsuń