Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

1 Τελικές καταστάσεις αστέρων Γιάννης Σειραδάκης Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "1 Τελικές καταστάσεις αστέρων Γιάννης Σειραδάκης Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 1 Τελικές καταστάσεις αστέρων Γιάννης Σειραδάκης Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης

2 2 Αστρικά πτώματα Αστέρες νετρονίων Μελανές οπές Λευκοί νάνοι

3 Αστρικά πτώματα: Λευκοί νάνοι Μάζα: 0.7 Μ Η Ακτίνα: 10 9 cm (Γη) Πυκνότητα: 10 6 gr/cm 3 Θερμοκρασία: Κ Μαγνητικό πεδίο: 10 6 G N = 9000 (Sloan Digital Sky Survey) Σείριος Α & Β ΟπτικάΑκτίνες Χ Α Α Β Β Bessel 1844

4 4 Αστρικά πτώματα: Λευκοί νάνοι Απαγορευτική αρχή του Pauli + Αρχή αβεβαιότητας του Heisenberg = Πίεση εκφυλισμένων ηλεκτρονίων Απαγορευτική αρχή του Pauli : Σε ένα άτομο, δύο φερμιόνια δεν μπορούν να έχουν τους ίδιους κβαντικούς αριθμούς Αρχή αβεβαιότητας του Heisenberg:

5 5 Αστρικά πτώματα: Λευκοί νάνοι Σχέση μάζας-ακτίνας λευκών νάνων Όριο Chandrashekhar

6 6 Τελικές καταστάσεις Αστέρων Συνθήκες στο εσωτερικό ενός λευκού νάνου Σείριος Β Λευκός νάνος άνθρακα ρ = 3×10 6 gr/cm 3 r C = ? άτομα/cm 3 ρ = 3×10 6 gr/cm 3 = n C m H μ C → n C = 11.4 ×10 29 άτομα/cm 3 → r C = 1.2 × cm !!! Ακτίνα Bohr = 0.5 × cm

7 7 Jocelyn Bell (1967) Περιστρεφόμενος αστέρας νετρονίων ; Περιστρεφόμενος λευκός νάνος ; Παλλόμενος αστέρας ; Διπλό σύστημα αστέρων ; LGM ; Αστρικά πτώματα: Αστέρες νετρονίων

8 Πως παρατηρούνται οι αστέρες νετρονίων; Ο αστέρας νετρονίων (pulsar) στο νεφέλωμα του Καρκίνου (αστερισμός του Ταύρου) Φορτισμένα σωματίδια επιταχύνονται. Οι αστέρες νετρονίων εκπέμπουν ραδιοκύματα ( pulsars ) Φαινόμενο φάρου Michael Kramer

9 50 Μεμονωμένοι παλμοί Ολοκληρωμένος παλμός Μεμονωμένοι και ολοκληρωμένοι παλμοί PSR Dunc Lorimer

10 Θεωρητικά πρότυπα pulsars Εκπομπή από την πολική περιοχή Εκπομπή από την περιοχή του κυλίνδρου φωτός

11 10 μεμονωμένοι παλμοί εν σειρά PSR

12 70 μεμονωμένοι παλμοί ο ένας πάνω από τον άλλο PSR 2021_51 Προσθέτοντάς τους παίρνουμε τον ολοκληρωμένο παλμό

13 Η ενέργεια που εκπέμπει το Pulsar του Καρκίνου, θερμαίνει και ιονίζει το Νεφέλωμα του Καρκίνου Κυανό: Ακτίνες Χ Ερυθρό: Οπτικό Πράσινο: Ραδιοφωνικό Ακτινοβολία σύγχροτρον PSR P = 33 ms = 36 ns/day

14 Το διάγραμμα Περιόδου – Επιβράδυνσης περιόδου των pulsars Millisecond pulsars Magnetars

15 Ο μεσοαστρικός χώρος: Μέτρο διασποράς Οι παλμοί των pulsars υφίστανται διασπορά κατά συχνότητα (οι υψηλές συχνότητες έρχονται πρώτες), όταν διέρχονται από πλάσμα

16 Ο μεσοαστρικός χώρος: Μέτρο διασποράς Υψηλές συχνότητες Χαμηλές συχνότητες 95 μεμονωμένοι παλμοί από τον pulsar PSR ος 95 ος

17 Ο μεσοαστρικός χώρος: Περιστροφή Faraday Το επίπεδο πόλωσης περιστρέφεται όταν διέρχεται από μαγνητισμένο πλάσμα

18 18 Πίεση εκφυλισμένων νετρονίων Αστρικά πτώματα: Αστέρες νετρονίων

19 19 Αν η αρχική μάζα του καταρρέοντος αστέρα είναι μεγαλύτερη από 3 Μ ʘ, τότε ο η πίεση στον πυρήνα είναι τεράστια. Οι ηλεκτρονικοί φλοιοί κατακερματίζονται. Τα ηλεκτρόνια “εισχωρούν” στους πυρήνες. Παράγονται νετρόνια τα οποία υπακούουν στην αρχή του Pauli και έχουμε την αντίστοιχη εξίσωση για αστέρες νετρονίων. Αστρικά πτώματα: Αστέρες νετρονίων Λευκοί Νάνοι Αστέρες νετρονίων

20 20 Συγκρίνοντας τις σχέσεις Ακτίνας-Μάζας λευκών νάνων και αστέρων νετρονίων (για αστέρες με Μ< Μ ʘ βρίσκουμε ότι η ακτίνα των αστέρων νετρονίων είναι μικρότερη κατά δηλαδή κατά 580 περίπου φορές (θεωρούμε ότι: Ζ/Α = 0.5). Αστρικά πτώματα: Αστέρες νετρονίων

21 Ήλιος: R = km Πυκνότητα = 6 gr/cm 3 Αστέρας Νετρονίων: R = 20 km Πυκνότητα = Μάζα > 1.1 M ʘ Λευκός Νάνος : R =6000 km Πυκνότητα = 10 6 Μάζα < 1.4M ʘ Συγκριτικά μεγέθη κοινού αστέρα, λευκού νάνου, pulsar

22 Πόση είναι η ταχύτητα διαφυγής από την επιφάνεια των αστέρων νετρονίων V δ = km s -1 !!! (Υπενθύμιση: c = km s -1 ) Κινητική ενέργειαΔυναμική ενέργεια V δ ~ 53% της ταχύτητας του φωτός !!!

23 Η συναυλία των pulsars Σφαιρωτό σμήνος 47 Tuc Η συναυλία των pulsars: 12 msec pulsars 12 μουσικά όργανα!

24 24 Μάζα:μέχρι 10 9 M  Ακτίνα: Πυκνότητα: ; Θερμοκρασία: ; Μαγνητικό πεδίο: ; N = πολλές ; Αστρικά πτώματα: Μελανές οπές

25 25 Αστρικά πτώματα: Μελανές οπές Βαρυτική κατάρρευση

26 26 Αστρικά πτώματα: Μελανές οπές Είδη και φυσική των μελανών οπών α) H λύση Schwarzschild που εξαρτάται μόνο από τη μάζα (M). β) H λύση Reissner-Nοrdström που εξαρτάται από τη μάζα (M) και το ηλεκτρικό φορτίο (Q). γ) H λύση Kerr που εξαρτάται από τη μάζα (M) και τη στροφορμή (J). δ) H λύση Kerr-Newmann που εξαρτάται από τη μάζα (M), το φορτίο (Q) και τη στροφορμή (J).

27 27 Αστρικά πτώματα: Μελανές οπές Περιστρεφόμενη Μελανή οπή Ορίζοντας Γεγονότων Εργόσφαιρα Στατικό όριο

28 28 Αστρικά πτώματα: Μελανές οπές Ακτίνα Schwartzchild Ορίζοντας γεγονότων Υπερακτινοβολία Ανωμαλία του χωρόχρονου Κοσμική σήραγγα

29 29 Αστρικά πτώματα: Μελανές οπές Σύγκρουση αστέρα νετρονίων - μελανής οπής

30 30 Αστρικά πτώματα: Μελανές οπές Παρατηρήσεις μελανών οπών Cygnus X-a και HDE

31 31 Αστρικά πτώματα: Μελανές οπές NGC 4261 Παρατηρήσεις μελανών οπών

32 Κατάρρευση νεφελώματος Γένεση αστέρα Ερυθρός Γίγαντας Αστέρες μεγάλης μάζας Λευκός νάνος και Πλανητικό Νεφέλωμα Υπόλειμμα Υπερκαινοφανούς και Αστέρας νετρονίων Αστέρες μικρής μάζας Γένεση, εξέλιξη και κατάληξη των αστέρων


Κατέβασμα ppt "1 Τελικές καταστάσεις αστέρων Γιάννης Σειραδάκης Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google