550 likes | 1.16k Views
Ons Melkwegstelsel. Galactische coordinaten. Afstandsbepalingen (sterren). Parallax (verschilzicht) Spectra (HRD) afstandsmodulus (M – m) 0 = 5 log (d/10 pc) Cepheiden (heldere variabele sterren) Supernova Type Ia. Lichtkrachtfunctie zonsomgeving. Hipparcos.
E N D
Afstandsbepalingen (sterren) • Parallax (verschilzicht) • Spectra (HRD) • afstandsmodulus • (M – m)0 = 5 log (d/10 pc) • Cepheiden • (heldere variabele sterren) • Supernova Type Ia
Hipparcos Lichtkrachtfunctie (paars Hipparcos)
Lichtkracht- en massafunctie Lichtkrachtfunctie: Present-day luminosity function: Initial mass function (Salpeter):
Stergroepen Open sterrenhoop Pleiaden (M45) Bolhoop M3
Open en bolvormige sterrenhopen h & χ Persei (~10 miljoen jaar)
Verschillende componenten Melkweg • Thin disk • - 95% sterren in schijf Melkweg • - alle OB (zware) sterren • - gas en stof • Bulge/nucleus • - verdikking in het centrum • Thick disk • - 5% sterren (oudere populatie) • Halo • - miljard sterren • - bolclusters • - donkere materie?
Hoe neem je dit gas waar? • In zonsomgeving: een ster per 1000 pc3 • een atoom per cm3 • Absorptie van sterlicht • Emissie van straling • - geioniseerd gas (H II gebieden) • recombinatielijnen H (H) en He • - verboden lijnen • bijv. [O III] 5007 A • - fijnstructuur overgangen • O I lijnen 63 en 145 m • - hyperfijnstructuur overgangen • H I 21 cm lijn • - moleculaire lijnen • CO (1.3 en 2.6 mm), HCN, CS (H2 geen dipoolmoment) • - continuum straling (bijv. synchrotron straling)
Van radio- tot gammastraling (I) • Radio continuum (=75 cm): • straling relativistische electronen (geproduceerd door supernovae) • in galactisch magneetveld (paar G) • 21-cm lijnstraling: • straling H atomen in interstellaire gaswolken • Radio continuum (=12 cm): • straling heet (~10.000 K) geioniseerd H gas in H II gebieden • rond zware (OB) sterren • 2.6-mm lijnstraling: • straling van CO moleculen in interstellaire moleculaire wolken • Ver-infrarood (12 m blauw, 60 m groen, 100 m rood): • straling van door sterlicht verwarmde stofdeeltjes (30 – 300 K)
Van radio- tot gammastraling (II) • Mid-infrarood ( = 6.8 – 10.8 m): • straling van complexe moleculen (aromatische koolwaterstoffen) • Nabij-infrarood (1.2 m blauw, 2.2 m groen, 3.5 m rood ): • straling van oude sterpopulatie (K-reuzen) relatief ongehinderd door • interstellaire extinctie • Optisch ( = 0.4 – 0.6 m): • licht van sterren en gasnevels, sterk beinvloed door extinctie • Rontgen (X-rays) (E = 0.25 keV rood, 0.75 keV groen, • 1.5 keV blauw): • straling van heet, geschokt plasma geproduceerd in supernovae • (interstellaire extinctie bij laagste energien) • Gamma straling (E > 300 MeV): • straling aangeslagen atoomkernen na botsingen met kosmische • straling (atoomkernen met relativistische snelheden)
Galactische differentiele rotatie Sterren dichterbij het centrum van de Melkweg voltooien hun baan in kortere tijd dan sterren verder weg: l = 0 sterren halen Zon in l = 90 gelijke afstand tot centrum, houden dezelfde afstand tot de Zon en bewegen “opzij” l = 180 sterren blijven achter ten opzichte van de Zon eigenbeweging
Bepaling rotatiecurve V(R) Melkweg • Tangent point method (R<R0): • hoeksnelheid V/R neemt naar buiten • toe af • radiele snelheid is maximaal op zogenaamde tangent point
Rotatiecurve van Melkwegstelsel Massa binnen R0 te berekenen: Gravitatiekracht = centrifugale kracht GM/R2 =v2(R)/R M(R) = Rv2(R)/G
Rotatiecurve van Melkwegstelsel Zon: R0=8.5 kpc v0=220 km/s Rotatietijd is 2R0/v0 = 240 m jaar Binnen R0 bevindt zich1 x 1011 Mzon Donkere Materie
Bewegingen rond het melkwegcentrum Opgave: binnen R=1pc ziet men v=10 ld per 10 jaar: Hoeveel massa bevindt zich hier ongeveer?
Preciezere methode geeft voor centrum melkweg: zwart gat 3 miljoen Mzon Opgave: binnen R=1pc ziet men v=10 ld per 10 jaar: Hoeveel massa bevindt zich hier ongeveer? Centrale massa Antwoord: v = 10 ld/10 jaar = 1600 km/s, R = 1 pc = 3.1015 m M(R) = Rv2(R)/G M ~ 1.107 Mzon
Interstellaire extinctiekromme R=AV/E(B-V) Mathis 1990 ARA&A 28, 37
Bijdragen extinctie 1: 1/ (Mie) 0.1 micron 2: 1/4 (Rayleigh) kleinere deeltjes 3: grafiet/roet 4: kleine silicaat deeltjes (0.02 mu)