Ewolucja gwiazd w układach podwójnychrzecz o gwiezdnym kanibalizmie

Marek Stęślicki, IA UWr

Ogólnopolskie Spotkania Astronomiczne, Orle 2009

jasn

ość

temperatura / kolor

Wykres Hertzsprunga-Russella

Ewolucja pojedynczych gwiazd

Mgławica w Orionie, HST

Mgławica w Kilu, ESO La Silla

Ramię Perseusza

Ramię Lokalne (Oriona)

Ramię

Strz

elca

Ramię Centaura

Ra

mię Ł

abędzia

Ramię Węgielnicy

Słońce

Mgławice widoczne w zakresie widzialnym

Narodziny gwiazd

oś r

ota

cji

Mgławica w Orionie, HST

Ciąg głównyja

snoś

ć

temperatura / kolor

ZAMS

TAMS

ciąg główny

Cykl p-p

Cykl CNO

Wędrówka w kierunku olbrzymówja

snoś

ć

temperatura / kolor

ZAMS

TAMS

ciąg główny

„popiół” helowy

„palący się” wodór „niepaląca się” powłoka

gałą

ź ol

brzy

mów

Błysk helowyja

snoś

ć

temperatura / kolor

ZAMS

TAMS

ciąg główny

gałą

ź ol

brzy

mów

gałąź horyzontalna

błysk helowy

Cykl 3

Powrót do olbrzymówja

snoś

ć

temperatura / kolor

ZAMS

TAMS

ciąg główny

gałą

ź ol

brzy

mów

gałąź horyzontalna

gałą

ź as

ympt

otyc

zna

„popiół” węglowy

powłoka „paląca” hel

„nie paląca się” powłoka

powłoka „paląca” wodór

Białe karłyja

snoś

ć

temperatura / kolor

ZAMS

TAMS

ciąg główny

gałą

ź ol

brzy

mów

gałąź horyzontalna

gałą

ź as

ympt

otyc

zna

Białe karły

mgławice planetarne

Mgławica pierścień

HS

T

≈ 1 t/cm3

Wykres H-R dla gwiazd Galaktykija

snoś

ć

temperatura / kolor

fot.

Lar

ry L

and

olfi

Wykresy H-R dla gromad gwiazd

jasn

ość

temperatura / kolor

jasn

ość

temperatura / kolor

Fot

. N

OA

O

Fot

. N

OA

O

Gromada otwarta Persei Gromada kulista M13wiek gromady 11 mln. lat wiek gromady 11,7 mld. lat

Układy podwójne i wielokrotne

fot.

F.

Rin

gwa

ld

fot.

Mic

hae

l Ra

gsda

le

fot.

F.

Rin

gwal

d

Mizar Lyrae Orionis

HS

T

HS

T

ES

O

PolarisSyriusz Centauri

Gwiazdy spektroskopowo podwójne

v = 0

Układy zaćmieniowejasność

czas

Prawo powszechnego ciążenia

5 czerwca roku 1686 ukazuje się Philosophiae Naturalis Principia Mathematica

Prawa Keplera zostają uzasadnione fizycznie.

Od tego momentu następuje gwałtowny rozwój metod analitycznych służących również badaniu ruchu planet i innych obiektów w Układzie Słonecznym

2

21

r

mmGF =

sir Isaac Newton Robert Hooke

Układy trzech ciał

W przypadku trzech ciał układ równań ruchu można rozwiązać jedynie dla kilku przypadków szczególnych, np:

Joseph Louis Lagrange

animacja R. Moeckel

m1 = m

2 = m

3

animacja R. Moeckel

e = 1 e = 0,9 e = 0

Ograniczone zagadnienie trzech ciał

Lagrange rozwiązał problem 3 ciał w przypadku gdy jedna z mas jest zaniedbywalnie mała (ograniczone zagadnienie trzech ciał)

Punkty Lagrange'a: L1, L

2, L

3, L

4 i L

5

Ograniczone zagadnienie trzech ciał

Lagrange rozwiązał problem 3 ciał w przypadku gdy jedna z mas jest zaniedbywalnie mała (ograniczone zagadnienie trzech ciał)

Punkty Lagrange'a: L1, L

2, L

3, L

4 i L

5

Trojanie i Grecy

Ograniczone zagadnienie trzech ciał

Powierzchnia Roche'a

płaszczyzna orbitypłaszczyzna orbity

Powierzchnia Powierzchnia Roche'aRoche'a

Powierzchnia Powierzchnia Roche'aRoche'a

LL11

Błękitni maruderzy (blue stragglers)ja

snoś

ć

temperatura / kolor

Fo

t. H

illar

y M

ath

is,

NO

AO

Gromada kulista M55wiek gromady 13 mld. lat

Jak powstają?

Ciasny układ gwiazd ciągu głównego

Materia mniej masywnego składnikaprzepływa na bardziej masywny

W końcu powstaje jedna gwiazda

Paradoks Algola

SkładnikiWielka półoś e

Okres orbitalny Inklinacja

A—B 0.00218″ 0.00 2.87 dni 97.69°

(AB)—C 0.09461″ 0.225 680.05 dni 83.98°

0,8 M⊙

3,7 M⊙

gwiazda ciągu głównego podolbrzym

Algol ( Persei) – układ trzech gwiazd

Przepływ materii

strumieńmaterii

powierzchniaRoche'a

olbrzym / podolbrzym

gwiazdaciągu

głównego

dysk akrecyjny

powierzchniaRoche'arotacja

Ewolucja Algoli

ZAMS

TAMS

gałąźolbrzymów

gwiazdahelowa

gwiazdahelowa

Białykarzeł

gwiazda ciągu głów

nego

gwia

zda

ciąg

u gł

ówne

go

Układ z białym karłem