Jak hveˇzdy hubnou?
Jirˇı´ Krticˇka
U´ stav teoreticke´ fyziky a astrofyziky Masarykova univerzita, Brno
Hveˇzda – sta´lice? Hveˇzda – sta´lice?
nemeˇnna´ jasnost
sta´le´ mı´sto na obloze vzhledem k ostatnı´m hveˇzda´m
nemeˇnna´ hmotnost
Hveˇzda – sta´lice? Hveˇzda – sta´lice?
nemeˇnna´ jasnost
sta´le´ mı´sto na obloze vzhledem k ostatnı´m hveˇzda´m
nemeˇnna´ hmotnost
promeˇnne´ hveˇzdy: meˇnı´ svoji jasnost
Hveˇzda – sta´lice? Hveˇzda – sta´lice?
nemeˇnna´ jasnost
sta´le´ mı´sto na obloze vzhledem k ostatnı´m hveˇzda´m
nemeˇnna´ hmotnost
promeˇnne´ hveˇzdy: meˇnı´ svoji jasnost hveˇzdy se vza´jemneˇ pohybujı´
Hveˇzda – sta´lice? Hveˇzda – sta´lice?
nemeˇnna´ jasnost
sta´le´ mı´sto na obloze vzhledem k ostatnı´m hveˇzda´m
nemeˇnna´ hmotnost
promeˇnne´ hveˇzdy: meˇnı´ svoji jasnost hveˇzdy se vza´jemneˇ pohybujı´
hveˇzdy mohou ztra´cet svoji la´tku
Sveˇdectvı´ o zmeˇneˇ hmotnosti
oba´lky v okolı´ hveˇzd
mlhovina Abell 39
Sveˇdectvı´ o zmeˇneˇ hmotnosti
oba´lky v okolı´ hveˇzd
mlhovina v blı´zkosti hveˇzdy WR 124
Sveˇdectvı´ o zmeˇneˇ hmotnosti
oba´lky v okolı´ hveˇzd
mlhovina v okolı´ Miry (o Cet)
Sveˇdectvı´ o zmeˇneˇ hmotnosti
mezihveˇzdne´ prostrˇedı´
hveˇzdokupa NGC 3603
Korunnı´ sveˇdek: teˇzˇsˇı´ prvky
chemicke´ slozˇenı´ rane´ho vesmı´ru:
vodı´k, helium, velmi male´ mnozˇstvı´ lithia zcela chybı´ teˇzˇsˇı´ prvky (C, N, O, Fe, . . . )
Korunnı´ sveˇdek: teˇzˇsˇı´ prvky
chemicke´ slozˇenı´ rane´ho vesmı´ru:
vodı´k, helium, velmi male´ mnozˇstvı´ lithia zcela chybı´ teˇzˇsˇı´ prvky (C, N, O, Fe, . . . )
Korunnı´ sveˇdek: teˇzˇsˇı´ prvky
chemicke´ slozˇenı´ rane´ho vesmı´ru:
vodı´k, helium, velmi male´ mnozˇstvı´ lithia zcela chybı´ teˇzˇsˇı´ prvky (C, N, O, Fe, . . . ) odkud se vzaly teˇzˇsˇı´ prvky?
Korunnı´ sveˇdek: teˇzˇsˇı´ prvky
chemicke´ slozˇenı´ rane´ho vesmı´ru:
vodı´k, helium, velmi male´ mnozˇstvı´ lithia zcela chybı´ teˇzˇsˇı´ prvky (C, N, O, Fe, . . . ) odkud se vzaly teˇzˇsˇı´ prvky?
teˇzˇsˇı´ prvky vznikajı´ prˇi termonuklea´rnı´ch reakcı´ch v nitru hveˇzd
Korunnı´ sveˇdek: teˇzˇsˇı´ prvky
chemicke´ slozˇenı´ rane´ho vesmı´ru:
vodı´k, helium, velmi male´ mnozˇstvı´ lithia zcela chybı´ teˇzˇsˇı´ prvky (C, N, O, Fe, . . . ) odkud se vzaly teˇzˇsˇı´ prvky?
teˇzˇsˇı´ prvky vznikajı´ prˇi termonuklea´rnı´ch reakcı´ch v nitru hveˇzd
jak se teˇzˇsˇı´ prvky dostaly do mezihveˇzdne´ho prostrˇedı´?
Korunnı´ sveˇdek: teˇzˇsˇı´ prvky
chemicke´ slozˇenı´ rane´ho vesmı´ru:
vodı´k, helium, velmi male´ mnozˇstvı´ lithia zcela chybı´ teˇzˇsˇı´ prvky (C, N, O, Fe, . . . ) odkud se vzaly teˇzˇsˇı´ prvky?
teˇzˇsˇı´ prvky vznikajı´ prˇi termonuklea´rnı´ch reakcı´ch v nitru hveˇzd
jak se teˇzˇsˇı´ prvky dostaly do mezihveˇzdne´ho prostrˇedı´?
⇒⇒⇒ musı´ existovat zpu˚sob, ktery´m hveˇzdy prˇicha´zejı´ o urcˇitou cˇa´st sve´ hmoty
Jak uvolnit la´tku z povrchu hveˇzdy?
kineticka´ energie la´tky musı´ by´t dostatecˇneˇ velka´
Ekin + Epot ≥ 0
Jak uvolnit la´tku z povrchu hveˇzdy?
kineticka´ energie la´tky musı´ by´t dostatecˇneˇ velka´
1
2mv2 − G mM
R2 ≥ 0 m je hmotnost la´tky
M je hmotnost hveˇzdy R je polomeˇr hveˇzdy
Jak uvolnit la´tku z povrchu hveˇzdy?
kineticka´ energie la´tky musı´ by´t dostatecˇneˇ velka´
v ≥ vu´nik = r 2GM R vu´nik je u´nikova´ rychlost
Jak uvolnit la´tku z povrchu hveˇzdy?
kineticka´ energie la´tky musı´ by´t dostatecˇneˇ velka´
vu´nik = 620 km s−1 M M⊙
1/2
R R⊙
−1/2
M⊙ je hmotnost Slunce R⊙ je polomeˇr Slunce
Jak uvolnit la´tku z povrchu hveˇzdy?
srovna´nı´:
vmax = 200 km hod−1 ≈ 9 × 10−5vu´nik(⊙)
lokomotiva E109 (Sˇ koda Plzenˇ)
Jak uvolnit la´tku z povrchu hveˇzdy?
srovna´nı´:
vmax = 935 km hod−1 ≈ 4 × 10−4vu´nik(⊙)
letoun L159 Alca (Aero Vodochody)
Jak uvolnit la´tku z povrchu hveˇzdy?
srovna´nı´: vmax ≈ 10 km s−1 ≈ 10−2vu´nik(⊙)
raketa Ariane 5 (ESA)
Jak uvolnit la´tku z povrchu hveˇzdy?
ztra´ta hmoty samostatne´ hveˇzdy
usta´lene´ proudeˇnı´: hveˇzdny´ vı´tr korona´lnı´ hveˇzdny´ vı´tr
hveˇzdny´ vı´tr urychlovany´ absorpcı´ za´rˇenı´
na prachovy´ch cˇa´sticı´ch
hveˇzdny´ vı´tr urychlovany´ absorpcı´ za´rˇenı´
v cˇara´ch
Jak uvolnit la´tku z povrchu hveˇzdy?
ztra´ta hmoty samostatne´ hveˇzdy
usta´lene´ proudeˇnı´: hveˇzdny´ vı´tr korona´lnı´ hveˇzdny´ vı´tr
hveˇzdny´ vı´tr urychlovany´ absorpcı´ za´rˇenı´
na prachovy´ch cˇa´sticı´ch
hveˇzdny´ vı´tr urychlovany´ absorpcı´ za´rˇenı´
v cˇara´ch
explozivnı´ procesy
vy´buch supernovy
vzplanutı´ ”neprave´” supernovy
Ma´ Slunce slunecˇnı´ vı´tr?
dva druhy ohonu˚ komet (Biermann 1951)
Ma´ Slunce slunecˇnı´ vı´tr?
pola´rnı´ za´rˇe
Ma´ Slunce slunecˇnı´ vı´tr?
druzˇicova´ pozorova´nı´
proud cˇa´stic od Slunce (protony, elektrony, ja´dra He, . . . )
Ma´ Slunce slunecˇnı´ vı´tr?
druzˇicova´ pozorova´nı´
proud cˇa´stic od Slunce (protony, elektrony, ja´dra He, . . . )
rychlost ∼ 500 km s−1
koncentrace (r = 1 AU) ∼ 107 cˇa´stic m−3
Ma´ Slunce slunecˇnı´ vı´tr?
druzˇicova´ pozorova´nı´
proud cˇa´stic od Slunce (protony, elektrony, ja´dra He, . . . )
rychlost ∼ 500 km s−1
koncentrace (r = 1 AU) ∼ 107 cˇa´stic m−3 rychlost ztra´ty hmoty
M˙ = 4πr2ρv ≈ 2 × 10−14 M⊙ rok−1
Co urychluje slunecˇnı´ vı´tr?
strˇednı´ kvadraticka´ rychlost cˇa´stic idea´lnı´ho plynu
vsk =
s3kT mH T je teplota
mH je hmotnost cˇa´stic (vodı´ku)
Co urychluje slunecˇnı´ vı´tr?
strˇednı´ kvadraticka´ rychlost cˇa´stic idea´lnı´ho plynu
vsk =
s3kT mH
pro vsk ≈ vu´nik by cˇa´stice mohly unikat
z povrchu Slunce pouze v du˚sledku sve´ho tepelne´ho pohybu
Co urychluje slunecˇnı´ vı´tr?
strˇednı´ kvadraticka´ rychlost cˇa´stic idea´lnı´ho plynu
vsk =
s3kT mH
typicka´ teplota povrchovy´ch vrstev Slunce je 6000 K
Co urychluje slunecˇnı´ vı´tr?
strˇednı´ kvadraticka´ rychlost cˇa´stic idea´lnı´ho plynu
vsk =
s3kT mH
typicka´ teplota povrchovy´ch vrstev Slunce je 6000 K
tomu odpovı´da´ vsk = 12 km s−1 ≪ vu´nik
U ´ plne´ zatmeˇnı´ Slunce
U ´ plne´ zatmeˇnı´ Slunce
Slunce ma´ rozsa´hlou a rˇı´dkou oba´lku: koro´na koro´na je v opticke´m oboru pozorovatelna´
pouze prˇi u´plne´m zatmeˇnı´ nebo pomocı´ sond
U ´ plne´ zatmeˇnı´ Slunce
Slunce ma´ rozsa´hlou a rˇı´dkou oba´lku: koro´na koro´na je v opticke´m oboru pozorovatelna´
pouze prˇi u´plne´m zatmeˇnı´ nebo pomocı´ sond teplota koro´ny je rˇa´doveˇ 105 − 106 K
U ´ plne´ zatmeˇnı´ Slunce
Slunce ma´ rozsa´hlou a rˇı´dkou oba´lku: koro´na koro´na je v opticke´m oboru pozorovatelna´
pouze prˇi u´plne´m zatmeˇnı´ nebo pomocı´ sond teplota koro´ny je rˇa´doveˇ 105 − 106 K
odpovı´dajı´cı´ strˇednı´ kvadraticka´ rychlost je rˇa´doveˇ 100 km s−1
U ´ plne´ zatmeˇnı´ Slunce
Slunce ma´ rozsa´hlou a rˇı´dkou oba´lku: koro´na koro´na je v opticke´m oboru pozorovatelna´
pouze prˇi u´plne´m zatmeˇnı´ nebo pomocı´ sond teplota koro´ny je rˇa´doveˇ 105 − 106 K
odpovı´dajı´cı´ strˇednı´ kvadraticka´ rychlost je rˇa´doveˇ 100 km s−1
⇒⇒⇒ rozpı´na´nı´ koro´ny je prˇı´cˇinou slunecˇnı´ho veˇtru (Parker 1958)
⇒⇒⇒ korona´lnı´ hveˇzdny´ vı´tr
U ´ plne´ zatmeˇnı´ Slunce
Slunce ma´ rozsa´hlou a rˇı´dkou oba´lku: koro´na koro´na je v opticke´m oboru pozorovatelna´
pouze prˇi u´plne´m zatmeˇnı´ nebo pomocı´ sond teplota koro´ny je rˇa´doveˇ 105 − 106 K
odpovı´dajı´cı´ strˇednı´ kvadraticka´ rychlost je rˇa´doveˇ 100 km s−1
⇒⇒⇒ rozpı´na´nı´ koro´ny je prˇı´cˇinou slunecˇnı´ho veˇtru (Parker 1958)
ohrˇev koro´ny v du˚sledku disipace magnetohydrodynamicky´ch vln (?)
Je slunecˇnı´ vı´tr du˚lezˇity´?
Slunce bude hveˇzdou hlavnı´ posloupnosti
∼ 11 × 109 let
Je slunecˇnı´ vı´tr du˚lezˇity´?
Slunce bude hveˇzdou hlavnı´ posloupnosti
∼ 11 × 109 let
Slunce ztra´cı´ hveˇzdny´m veˇtrem 2 × 10−14 M⊙ rok−1
Je slunecˇnı´ vı´tr du˚lezˇity´?
Slunce bude hveˇzdou hlavnı´ posloupnosti
∼ 11 × 109 let
Slunce ztra´cı´ hveˇzdny´m veˇtrem 2 × 10−14 M⊙ rok−1
za celou dobu pobytu na hlavnı´ posloupnosti ztratı´ ∼ 10−4 M⊙
⇒⇒⇒ prˇı´lisˇ male´ mnozˇstvı´ na ovlivneˇnı´ slunecˇnı´ho vy´voje
Brzdeˇnı´ rotace Slunce
Slunce ma´ magneticke´ pole
Brzdeˇnı´ rotace Slunce
Slunce ma´ magneticke´ pole slunecˇnı´ vı´tr je ionizovany´
Brzdeˇnı´ rotace Slunce
Slunce ma´ magneticke´ pole slunecˇnı´ vı´tr je ionizovany´
⇒⇒⇒ slunecˇnı´ vı´tr se pohybuje pode´l silocˇar magneticke´ho pole
Brzdeˇnı´ rotace Slunce
Slunce ma´ magneticke´ pole slunecˇnı´ vı´tr je ionizovany´
⇒⇒⇒ slunecˇnı´ vı´tr se pohybuje pode´l silocˇar magneticke´ho pole
magneticke´ pole azˇ do polomeˇru rA ≈ 15 R⊙
rotuje jako tuhe´ teˇleso se stejnou u´hlovou rychlostı´ jako povrchove´ vrstvy Slunce
Brzdeˇnı´ rotace Slunce
Slunce ma´ magneticke´ pole slunecˇnı´ vı´tr je ionizovany´
⇒⇒⇒ slunecˇnı´ vı´tr se pohybuje pode´l silocˇar magneticke´ho pole
magneticke´ pole azˇ do polomeˇru rA ≈ 15 R⊙
rotuje jako tuhe´ teˇleso se stejnou u´hlovou rychlostı´ jako povrchove´ vrstvy Slunce
⇒⇒⇒ Slunce prostrˇednictvı´m veˇtru ztra´cı´ moment hybnosti, jeho rotace se zpomaluje
(Weber a Davis 1967)
Zpomalova´nı´ rotace Slunce
velikost momentu hybnosti Slunce L = ηM⊙R⊙2 Ω
Ω je velikost u´hlove´ rychlosti η ≈ 0,1
Zpomalova´nı´ rotace Slunce
velikost momentu hybnosti Slunce L = ηM⊙R⊙2 Ω
velikost ztra´ty momentu veˇtrem
˙L = 2
3Mr˙ A2Ω
Zpomalova´nı´ rotace Slunce
velikost momentu hybnosti Slunce L = ηM⊙R⊙2 Ω
velikost ztra´ty momentu veˇtrem
˙L = 2
3Mr˙ A2Ω = ηM⊙R⊙2 Ω˙
Zpomalova´nı´ rotace Slunce
velikost momentu hybnosti Slunce L = ηM⊙R⊙2 Ω
velikost ztra´ty momentu veˇtrem
˙L = 2
3Mr˙ A2Ω = ηM⊙R⊙2 Ω˙
charakteristicka´ cˇasova´ sˇka´la zmeˇny periody τL = Ω
Ω˙ = 3
2ηM⊙R⊙2 Mr˙ A2
Zpomalova´nı´ rotace Slunce
pro soucˇasne´ parametry Slunce τL ≈ 1010 let
Zpomalova´nı´ rotace Slunce
pro soucˇasne´ parametry Slunce τL ≈ 1010 let τL srovnatelne´ se sta´rˇı´m Slunce
Zpomalova´nı´ rotace Slunce
pro soucˇasne´ parametry Slunce τL ≈ 1010 let τL srovnatelne´ se sta´rˇı´m Slunce
⇒⇒⇒ slunecˇnı´ vı´tr podstatneˇ zbrzdil rotaci Slunce
Zpomalova´nı´ rotace Slunce
pro soucˇasne´ parametry Slunce τL ≈ 1010 let τL srovnatelne´ se sta´rˇı´m Slunce
⇒⇒⇒ slunecˇnı´ vı´tr podstatneˇ zbrzdil rotaci Slunce hveˇzdy podobne´ Slunci majı´ stejny´ typ
hveˇzdne´ho veˇtru
Vı´tr svı´tivy´ch chladny´ch hveˇzd
chladne´ svı´tive´ hveˇzdy (L = 104 − 106 L⊙) majı´ take´ hveˇzdne´ veˇtry
mlhovina v okolı´ Miry (o Cet)
Vı´tr svı´tivy´ch chladny´ch hveˇzd
chladne´ svı´tive´ hveˇzdy (L = 104 − 106 L⊙) majı´ take´ hveˇzdne´ veˇtry
korona´lnı´ hveˇzdny´ vı´tr?
Vı´tr svı´tivy´ch chladny´ch hveˇzd
chladne´ svı´tive´ hveˇzdy (L = 104 − 106 L⊙) majı´ take´ hveˇzdne´ veˇtry
korona´lnı´ hveˇzdny´ vı´tr?
pozorova´nı´ tomu nenasveˇdcˇujı´
Za´rˇiva´ sı´la?
hveˇzdy majı´ vysoky´ za´rˇivy´ vy´kon
Za´rˇiva´ sı´la?
hveˇzdy majı´ vysoky´ za´rˇivy´ vy´kon
fotony majı´ energii Eν = hν, ale take´ hybnost pν = Eν
c
Za´rˇiva´ sı´la?
hveˇzdy majı´ vysoky´ za´rˇivy´ vy´kon
fotony majı´ energii Eν = hν, ale take´ hybnost urychlova´nı´ la´tky v du˚sledku absorpce
za´rˇenı´?
Za´rˇiva´ sı´la?
hveˇzdy majı´ vysoky´ za´rˇivy´ vy´kon
fotony majı´ energii Eν = hν, ale take´ hybnost urychlova´nı´ la´tky v du˚sledku absorpce
za´rˇenı´?
za´rˇiva´ sı´la v du˚sledku absorpce za´rˇenı´ na prachovy´ch cˇa´sticı´ch schopna urychlit vı´tr
Za´rˇiva´ sı´la?
hveˇzdy majı´ vysoky´ za´rˇivy´ vy´kon
fotony majı´ energii Eν = hν, ale take´ hybnost urychlova´nı´ la´tky v du˚sledku absorpce
za´rˇenı´?
za´rˇiva´ sı´la v du˚sledku absorpce za´rˇenı´ na prachovy´ch cˇa´sticı´ch schopna urychlit vı´tr proble´m: hveˇzdy prˇı´lisˇ horke´, na povrchu nedocha´zı´ k tvorbeˇ prachovy´ch cˇa´stic
Za´rˇiva´ sı´la?
hveˇzdy majı´ vysoky´ za´rˇivy´ vy´kon
fotony majı´ energii Eν = hν, ale take´ hybnost urychlova´nı´ la´tky v du˚sledku absorpce
za´rˇenı´?
za´rˇiva´ sı´la v du˚sledku absorpce za´rˇenı´ na prachovy´ch cˇa´sticı´ch schopna urychlit vı´tr proble´m: hveˇzdy prˇı´lisˇ horke´, na povrchu nedocha´zı´ k tvorbeˇ prachovy´ch cˇa´stic
rˇesˇenı´: hveˇzdne´ pulzace
Vı´tr svı´tivy´ch chladny´ch hveˇzd
⇒⇒⇒ prachem urychlovany´ hveˇzdny´ vı´tr
(Woitke 2005)
Vı´tr svı´tivy´ch chladny´ch hveˇzd
⇒⇒⇒ prachem urychlovany´ hveˇzdny´ vı´tr
typicka´ rychlost ztra´ty hmoty 10−5 M⊙ rok−1
Vı´tr svı´tivy´ch chladny´ch hveˇzd
⇒⇒⇒ prachem urychlovany´ hveˇzdny´ vı´tr
typicka´ rychlost ztra´ty hmoty 10−5 M⊙ rok−1 doba trva´nı´ odpovı´dajı´cı´ fa´ze hveˇzdne´ho vy´voje ∼ 105 let
Vı´tr svı´tivy´ch chladny´ch hveˇzd
⇒⇒⇒ prachem urychlovany´ hveˇzdny´ vı´tr
typicka´ rychlost ztra´ty hmoty 10−5 M⊙ rok−1 doba trva´nı´ odpovı´dajı´cı´ fa´ze hveˇzdne´ho vy´voje ∼ 105 let
⇒⇒⇒ hveˇzdy mohou ztratit podstatnou cˇa´st sve´
hmotnosti prachem urychlovany´m veˇtrem
Vı´tr svı´tivy´ch chladny´ch hveˇzd
⇒⇒⇒ prachem urychlovany´ hveˇzdny´ vı´tr
typicka´ rychlost ztra´ty hmoty 10−5 M⊙ rok−1 doba trva´nı´ odpovı´dajı´cı´ fa´ze hveˇzdne´ho vy´voje ∼ 105 let
⇒⇒⇒ hveˇzdy mohou ztratit podstatnou cˇa´st sve´
hmotnosti prachem urychlovany´m veˇtrem Slunce v budoucnu ztratı´ tı´mto zpu˚sobem zhruba polovinu sve´ hmoty
Hveˇzdny´ vı´tr horky´ch hveˇzd
horke´ hveˇzdy majı´ hveˇzdne´ veˇtry
mlhovina v blı´zkosti hveˇzdy WR 124
Hveˇzdny´ vı´tr horky´ch hveˇzd
horke´ hveˇzdy majı´ hveˇzdne´ veˇtry
horke´ hveˇzdy nemajı´ koro´ny ⇒⇒⇒ nemajı´
korona´lnı´ vı´tr
Hveˇzdny´ vı´tr horky´ch hveˇzd
horke´ hveˇzdy majı´ hveˇzdne´ veˇtry
horke´ hveˇzdy nemajı´ koro´ny ⇒⇒⇒ nemajı´
korona´lnı´ vı´tr
horke´ hveˇzdy jsou za´rˇive´: za´rˇiva´ sı´la urychluje vı´tr?
Hveˇzdny´ vı´tr horky´ch hveˇzd
horke´ hveˇzdy majı´ hveˇzdne´ veˇtry
horke´ hveˇzdy nemajı´ koro´ny ⇒⇒⇒ nemajı´
korona´lnı´ vı´tr
horke´ hveˇzdy jsou za´rˇive´: za´rˇiva´ sı´la urychluje vı´tr?
za´rˇiva´ sı´la v du˚sledku absorpce za´rˇenı´ na prachovy´ch cˇa´sticı´ch – prachove´ cˇa´stice by se vyparˇily
Hveˇzdny´ vı´tr horky´ch hveˇzd
horke´ hveˇzdy majı´ hveˇzdne´ veˇtry
horke´ hveˇzdy nemajı´ koro´ny ⇒⇒⇒ nemajı´
korona´lnı´ vı´tr
horke´ hveˇzdy jsou za´rˇive´: za´rˇiva´ sı´la urychluje vı´tr?
za´rˇiva´ sı´la v du˚sledku absorpce za´rˇenı´ na prachovy´ch cˇa´sticı´ch – prachove´ cˇa´stice by se vyparˇily
za´rˇiva´ sı´la v du˚sledku absorpce v cˇara´ch teˇzˇsˇı´ch prvku˚?
Spektra´lnı´ cˇa´ry
atomy a ionty ve va´zany´ch stavech mohou mı´t pouze urcˇite´ hodnoty energie (kvantova´
fyzika)
Spektra´lnı´ cˇa´ry
atomy a ionty ve va´zany´ch stavech mohou mı´t pouze urcˇite´ hodnoty energie (kvantova´
fyzika)
prˇi prˇechodu mezi jednotlivy´mi va´zany´mi stavy jsou absorbova´ny nebo emitova´ny pouze fotony s urcˇitou vlnovou de´lkou
Spektra´lnı´ cˇa´ry
atomy a ionty ve va´zany´ch stavech mohou mı´t pouze urcˇite´ hodnoty energie (kvantova´
fyzika)
prˇi prˇechodu mezi jednotlivy´mi va´zany´mi stavy jsou absorbova´ny nebo emitova´ny pouze fotony s urcˇitou vlnovou de´lkou ve spektru pozorujeme spektra´lnı´ cˇa´ry
Spektra´lnı´ cˇa´ry
atomy a ionty ve va´zany´ch stavech mohou mı´t pouze urcˇite´ hodnoty energie (kvantova´
fyzika)
prˇi prˇechodu mezi jednotlivy´mi va´zany´mi stavy jsou absorbova´ny nebo emitova´ny pouze fotony s urcˇitou vlnovou de´lkou ve spektru pozorujeme spektra´lnı´ cˇa´ry prˇi absorpci foton prˇeda´va´ svoji hybnost atomu (iontu)
Za´rˇenı´m hnany´ vı´tr horky´ch hveˇzd
za´rˇiva´ sı´la v du˚sledku absorpce za´rˇenı´
v cˇara´ch teˇzˇsˇı´ch prvku˚ (Fe, C, N, O, . . . )
schopna urychlit hveˇzdny´ vı´tr horky´ch hveˇzd (Lucy a Solomon 1970, Castor, Abbott a
Klein 1975)
Za´rˇenı´m hnany´ vı´tr horky´ch hveˇzd
rychlost ztra´ty hmoty v du˚sledku absorpce za´rˇenı´ v jedne´ vy´razne´ cˇa´rˇe (L je za´rˇivy´
vy´kon hveˇzdy)
M ≈˙ L c2
Za´rˇenı´m hnany´ vı´tr horky´ch hveˇzd
rychlost ztra´ty hmoty v du˚sledku absorpce za´rˇenı´ v jedne´ vy´razne´ cˇa´rˇe (L je za´rˇivy´
vy´kon hveˇzdy)
M ≈˙ L c2
rychlost ztra´ty hmoty azˇ 10−6 − 10−5M⊙ rok−1
Za´rˇenı´m hnany´ vı´tr horky´ch hveˇzd
rychlost ztra´ty hmoty v du˚sledku absorpce za´rˇenı´ v jedne´ vy´razne´ cˇa´rˇe (L je za´rˇivy´
vy´kon hveˇzdy)
M ≈˙ L c2
rychlost ztra´ty hmoty azˇ 10−6 − 10−5M⊙ rok−1 rychlost veˇtru azˇ rˇa´doveˇ 103 km s−1
Je vı´tr horky´ch hveˇzd du˚lezˇity´?
horke´ hveˇzdy majı´ hmotnost ∼ 10 M⊙
doba zˇivota horky´ch hveˇzd ∼ 106 let
ztra´cı´ hveˇzdny´m veˇtrem ∼ 10−6 M⊙ rok−1 horke´ hveˇzdy ztra´cı´ hveˇzdny´m veˇtrem podstatnou cˇa´st sve´ hmoty
⇒⇒⇒ hveˇzdny´ vı´tr za´sadneˇ ovlivnˇuje vy´voj horky´ch hveˇzd
Supernovy (typu II, Ib, Ic)
konecˇna´ fa´ze vy´voje hveˇzdy s pocˇa´tecˇnı´
hmotnostı´ M0 & 11 M⊙
Supernovy (typu II, Ib, Ic)
konecˇna´ fa´ze vy´voje hveˇzdy s pocˇa´tecˇnı´
hmotnostı´ M0 & 11 M⊙
na konci vy´voje: zˇelezne´ ja´dro
Supernovy (typu II, Ib, Ic)
konecˇna´ fa´ze vy´voje hveˇzdy s pocˇa´tecˇnı´
hmotnostı´ M0 & 11 M⊙
na konci vy´voje: zˇelezne´ ja´dro zhroucenı´ zˇelezne´ho ja´dra
Supernovy (typu II, Ib, Ic)
konecˇna´ fa´ze vy´voje hveˇzdy s pocˇa´tecˇnı´
hmotnostı´ M0 & 11 M⊙
na konci vy´voje: zˇelezne´ ja´dro zhroucenı´ zˇelezne´ho ja´dra
vznik velke´ho mnozˇstvı´ neutrin
Supernovy (typu II, Ib, Ic)
konecˇna´ fa´ze vy´voje hveˇzdy s pocˇa´tecˇnı´
hmotnostı´ M0 & 11 M⊙
na konci vy´voje: zˇelezne´ ja´dro zhroucenı´ zˇelezne´ho ja´dra
vznik velke´ho mnozˇstvı´ neutrin
cˇa´st se zachytı´ v kolabujı´cı´ oba´lce
Supernovy (typu II, Ib, Ic)
konecˇna´ fa´ze vy´voje hveˇzdy s pocˇa´tecˇnı´
hmotnostı´ M0 & 11 M⊙
na konci vy´voje: zˇelezne´ ja´dro zhroucenı´ zˇelezne´ho ja´dra
vznik velke´ho mnozˇstvı´ neutrin
cˇa´st se zachytı´ v kolabujı´cı´ oba´lce
⇒⇒⇒ exploze, zjasneˇnı´ hveˇzdy
Supernovy (typu II, Ib, Ic)
konecˇna´ fa´ze vy´voje hveˇzdy s pocˇa´tecˇnı´
hmotnostı´ M0 & 11 M⊙
na konci vy´voje: zˇelezne´ ja´dro zhroucenı´ zˇelezne´ho ja´dra
vznik velke´ho mnozˇstvı´ neutrin
cˇa´st se zachytı´ v kolabujı´cı´ oba´lce
⇒⇒⇒ exploze, zjasneˇnı´ hveˇzdy
Supernovy (typu II, Ib, Ic)
konecˇna´ fa´ze vy´voje hveˇzdy s pocˇa´tecˇnı´
hmotnostı´ M0 & 11 M⊙
na konci vy´voje: zˇelezne´ ja´dro zhroucenı´ zˇelezne´ho ja´dra
vznik velke´ho mnozˇstvı´ neutrin
cˇa´st se zachytı´ v kolabujı´cı´ oba´lce
⇒⇒⇒ exploze, zjasneˇnı´ hveˇzdy
odvrzˇenı´ obalu do mezihveˇzdne´ho prostrˇedı´
Supernovy (typu II, Ib, Ic)
konecˇna´ fa´ze vy´voje hveˇzdy s pocˇa´tecˇnı´
hmotnostı´ M0 & 11 M⊙
na konci vy´voje: zˇelezne´ ja´dro zhroucenı´ zˇelezne´ho ja´dra
vznik velke´ho mnozˇstvı´ neutrin
cˇa´st se zachytı´ v kolabujı´cı´ oba´lce
⇒⇒⇒ exploze, zjasneˇnı´ hveˇzdy
odvrzˇenı´ obalu do mezihveˇzdne´ho prostrˇedı´
”Neprave´” supernovy
η Car (HST)
”Neprave´” supernovy
hveˇzda η Car na pocˇa´tku 19. stoletı´ ztratila v pru˚beˇhu neˇkolika let ≈ 10 M⊙ la´tky
”Neprave´” supernovy
hveˇzda η Car na pocˇa´tku 19. stoletı´ ztratila v pru˚beˇhu neˇkolika let ≈ 10 M⊙ la´tky
prˇipomı´na´ supernovu, ale supernovou nenı´:
”neprava´” supernova
”Neprave´” supernovy
hveˇzda η Car na pocˇa´tku 19. stoletı´ ztratila v pru˚beˇhu neˇkolika let ≈ 10 M⊙ la´tky
prˇipomı´na´ supernovu, ale supernovou nenı´:
”neprava´” supernova
prˇı´cˇina vy´buchu nejasna´
Vy´znam hveˇzdny´ch veˇtru˚
hveˇzdy mohou beˇhem sve´ho vy´voje ztratit i vı´ce nezˇ 90% sve´ hmotnosti
Vy´znam hveˇzdny´ch veˇtru˚
hveˇzdy mohou beˇhem sve´ho vy´voje ztratit i vı´ce nezˇ 90% sve´ hmotnosti
du˚lezˇite´ zejme´na
prachem urychlovany´ hveˇzdny´ vı´tr cˇarami urychlovany´ hveˇzdny´ vı´tr exploze supernov
