170 likes | 320 Views
Antonio Majdandžić. SEMINAR. Model bijelog patuljka i numerički proračuni. Bijeli patuljak?. -Završni stadij života srednjih i manjih zvijezda (Sunce) -To su hladni objekti (oko 0 K), sačinjeni od teških elemenata (Fe, C).
E N D
Antonio Majdandžić SEMINAR Model bijelog patuljka i numerički proračuni
Bijeli patuljak? -Završni stadij života srednjih i manjih zvijezda (Sunce) -To su hladni objekti (oko 0 K), sačinjeni od teških elemenata (Fe, C). -Tipičan bijeli patuljak je mase pola Sunca, a tek malo veći od Zemlje.
Imamo ravnotežu dvije sile. • Prva je gravitacija koja sažima zvijezdu. • Druga “sila” je Paulijev princip zabrane, koji ne dozvoljava da se elektroni previše približe, jer onda oni popune sva stanja i više ih se ne može “nagurati”. • Radi se ustvari o relativističkom Fermionskom plinu elektrona temperature T=0, i taj plin stvara tlakkoji uravnotežuje gravitacijsku silu.
Osnovne jednadžbe (malo teorije): • Gravitacijska sila: • Tlak elektronskog plina
Iz ovih jednadžbi, dobijemo dvije vezane diferencijalne jednadžbe, koje nakon svođenja na bezdimenzionalni oblik glase: Jednadžbe su po i .
Zadaci: • 1)Napisati program koji će rješavati ovaj sustav diferencijalnih jednadžbi pomoću Runge Kutta 4. reda • 2) Izračunati mase i radijuse zvijezda za raspon roc=10^-1 do 10^6 • 3) Provjeriti stabilnost rješenja s obzirom na korak h
4) Izračunati totalnu energiju elektrona (energ. mirovanja + kinetičku), i ukupnu gravitacijsku potenc. Energiju • 5) Skalirati dobivenu vezu radijus-masa na slučaj kada je zvijezda od Fe i C. • 6) Provjeriti kako se stvarne tri zvijezde (Sirius B, 40Eri B, Stein 2051 ) uklapaju u dobiveni graf • 7) Zaključiti od čega su te tri zvijezde građene?
1.) Rješavanje diferencijalnih jednadžbi • - Runge Kutta • - Jedini parametar je gustoća tvari u središtu zvijezde (varira od 10^-1 do 10^6) • -Kada gustoća u petlji padne ispod 0, tada se petlju prekidamo i smatramo da smo dišli do ruba zvijezde (na rubu je gustoća nula).
2.) Stabilnost rješenja • Provjera stabilnosti za roc=1.0
4.) Ukupna energija elektrona (mirov. + kin.) i ukupna gravitacijska energija
Sirius B i Eri 5 su od ugljika (C) • Stein 2051 je od željeza (Fe)