THIS IS YOUR PRESENTATION TITLE
Werbung
STERN ENTSTEHUNG GLIEDERUNG ▸Gaswolken ▸Erster Kollaps ▸Protostern ▸Vorhauptreihenstern ▸Sternentstehung in Clustern ▸Population ABLAUF ▸ Prästellarer Kern ▸ Protostern ▸ Vorhauptreihenstern Verdichtung der Masse um den Faktor 1018-20 1. GASWOLKEN 4 7 10 -10 Masse M☉ 100-… LJ Größe -20 3 10 g/cm Dichte MOLEKÜLWOLKEN ▸ dichte, kühle Materiewolke ▸ 70% molekularer Wasserstoff ▸ 1% interstellarer Staub STRUKTUR ▸ Gravitation + Turbulenz ▸ Massereiche Sterne Filamentäre Strukutur Einteilung Clouds Clumps Cores Masse [Mo] 103-4 50-500 0,5-5 Ausdehnung [pc] 2-15 0,3-3 0,03-0,2 Dichte [cm^-3] 50-500 1000-10000 104-5 Temperatur [k] 10 10-20 8-10 BEOBACHTUNG ▸ Molekularer Wasserstoff hat kein Dipolmoment ▸ Keine Emissionslinien 1. 2. 3. Kohlenmonoxid Wellenlängenabhängigkeit der Extinktion Ferninfrarotbeobachtungen nur außerhalb der Atmosphäre JEANS KRITERIUM 𝑀𝐽𝑒𝑎𝑛𝑠 = α 1 𝜌 𝑘𝑇 3 𝐺𝜇 2. ERSTER KOLLAPS ERSTER KOLLAPS ▸ Ausgelöst durch Molekülwolkenkerne ▸ Gravitation thermische Energie Abkühlung ▸ Überschreitung einer kritischen Masse führt zu Kollaps (“Inside-Out Collapse”) ▸ Gravitationsenergie thermische Energie Abstrahlung im mm-Wellenlängenbereich isoterm ERSTER KOLLAPS ▸ Dichte steigt „langsam“ an Hülle wird für Strahlung undurchlässig ▸ Hydrostatisches Gleichgewicht Kollaps stoppt ▸ Dauert 10.000 Jahre First Hydrostatic Core • • • Besteht aus Wasserstoff Radius von 10-20AE Äußere Hüllen „fallen“ weiter Aufheizung BEOBACHTUNG ▸ Gleichen Methoden, wie Molekülwolken ▸ Zentrum des Kerns durch Hülle vor interstellarer Strahlung geschützt andere chemische Reaktionen höhere Anregungen durch höhere Dichte 3. PROTOSTERN ZWEITER KOLLAPS ▸ Aufheizung so lange, bis Temperatur ausreicht um Wasserstoffmoleküle in Atome zu spalten. ▸ Energie “fehlt” bei Stabilisierung ▸ zweiter Kollaps bis hydrostatisches Gleichgewicht ~1.5 Sonnenradien Protostern ZWEITER KOLLAPS ▸ Noch erst 1% der Gesamtmasse in Zentralgestirn ▸ Hauptakkretionsphase Protostern nimmt durch einfallendes Hüllenmaterial an Masse zu einfach betrachtet radialsymetrisch Molekülwolkenkerne besitzen jedoch Drehimpuls SCHEIBE UND JETS ▸ Kollaps erfordert umverteilung des Drehimpulses führt zu Vielfachsternsystemen ▸ zirkumstellare Scheibe Austausch von Drehimpuls möglich Partikel wandern zum Zentralgestirn Ausweitung der Scheibe auf 100AE ▸ Senkrecht dazu bipolare stark kolimierte Jets Rotation, Magnetfeldern, Akkretion erzeugt Hohlraum in protostellarer Scheibe ▸ Protostern akkretiert weiter Materie aus Scheibe EVOLUTIONÄRE KLASSIFIKATION ▸ Spektrale Energieverteilung 𝑑 log(𝜆𝐹𝜆 ) 𝛼= 𝑑 log 𝜆 𝜆 = 𝑊𝑒𝑙𝑙𝑒𝑛𝑙ä𝑛𝑔𝑒 𝐹𝜆 = 𝐹𝑙𝑢𝑠𝑠𝑑𝑖𝑐ℎ𝑡𝑒 KLASSIFIKATION Spektralklasse Spektralindex Klasse 0 - Klasse 1 𝛂 > 0.3 Flaches Spektrum 0.3 > 𝛂 > -0.3 Klasse 2 -0.3 > 𝛂 > -1.6 Klasse 3 𝛂 < -1.6 BEOBACHTUNG ▸ Bei optischen-, Nahinfrarotwellenlängen kein Unterschied zu prästellaren Kernen ▸ Unterschied bei Wellenlängen dazwischen Staub wird „durchsichtig“ ▸ Infrarot nicht durch Atmosphäre beobachtbar SED: kalter Schwarzkörper BEOBACHTUNG ▸ bipolare Materieausflüsse über CO Übergänge Geschwindigkeit der Ausflüsse Dichte Temperatur ▸ Rotationssignatur der Scheibe interferometrische Aufnahmen wegen geringer Ausdehnung 4. VOR HAUPTREIHEN STERN VORHAUPTREIHENSTERN ▸ Leuchtkraft: Protostern: Akkretion von Material Vorhauptreihenstern: Eigenkontraktion des Zentralgestirns ▸ T-Tauri-Sterne - m < 2 Sonnenmassen - T < 1 Million Jahre ▸ Herbig-Ae/Be-Sterne - 2 < m < 10 Sonnenmassen - T < 10 Millionen Jahre BEOBACHTUNG ▸ selbe Methode wie Protosterne ▸ protoplanetare Scheibe durch Streulicht Rückschlüsse auf Material Schwarzkörperstrahlung des Zentralgestirns Überschuss an Strahlung im mittleren/fernen Infrarotbereich 5. STERNENTSTEHUNG IN CLUSTERN CLUSTER ▸ masse”arme” Sterne können in Isolation entstehen ▸ Massereiche Sterne nur in Clustern Abweichungen bei Sternentstehung Konkurrenz Jets, Ausflüsse Gezeitenkräft CLUSTER ▸ Massearm: M = 1 Sonnenmasse t = 10 Millionen Jahre zeitlich abgegrenzt ▸ Massereich: M = 8 Sonnenmassen t << 10 Millionen Jahre T > 10.000K „kurze“ Lebensdauer Prozesse teilweise parallel Hauptsächlich im Infrarotbereich 6. POPULATION POPULATION ▸ heutige Bedingungen! „Metalle“ kühlen Kollaps ▸ wie „früher“? keine „Metalle“ vorhanden Entstehung in Haufen POPULATION • Population III • Population II -massereicher -metallarm -Spuren von Metall • Population I -heutige Sterne Population II Sterne im Halo der Milchstraße Scheibe aus Population I Sternen GALAXIEN ▸ Wie aktiv: Gas Sterne ▸ aktive Galaxien bläulich bleibt konstant pro Raumvolumen ▸ tote Galaxien rötlich nimmt Stetig zu MILCHSTRAßE ▸ Eine Sonnenmasse neuer Sterne pro Jahr ▸ ~400 mrd Sonnenmassen ▸ 80% H2 in Molekülwolken 1 ▸ >2 der Masse in Molekülwolken Aktuelle Forschung ▸ VeLLOs (Very Low Luminosity Objects) ▸ Planeten in protoplanetaren Scheiben ▸ 2014: ältester Polulation II Stern 13.6 mrd Jahre ▸ Prästellarer Kern protostellarer Kern QUELLEN Informationsquellen: https://de.wikipedia.org/wiki/Sternentstehung https://www.mpifr-bonn.mpg.de/311266/benedict_hoeger.pdf https://de.wikipedia.org/wiki/Jeans-Kriterium https://de.wikipedia.org/wiki/T-Tauri-Stern https://de.wikipedia.org/wiki/Molek%C3%BClwolke http://www.spektrum.de/lexikon/astronomie/sternentstehung/459 https://www.youtube.com/watch?v=gqE_NUPOkwo https://www.youtube.com/watch?v=gqY0h23EnrQ https://de.wikipedia.org/wiki/Population_(Astronomie) Auf dem Weg zur Erklärung der Welt, Meilensteine der Physik und Astrophysik, J. Peter Hosemann Bildquellen: https://de.wikipedia.org/wiki/Sternentstehung#/media/File:Orion_Nebula_-_Hubble_2006_mosaic.jpg https://de.wikipedia.org/wiki/Sternentstehung#/media/File:Bok_globules_in_IC2944.jpg https://de.wikipedia.org/wiki/Sternentstehung#/media/File:Witness_the_Birth_of_a_Star.jpg https://de.wikipedia.org/wiki/Sternentstehung#/media/File:Artist%E2%80%99s_Impression_of_a_Baby_Star_Still_Surround ed_by_a_Protoplanetary_Disc.jpg https://de.wikipedia.org/wiki/Sternentstehung#/media/File:Barnard_68.jpg https://de.wikipedia.org/wiki/Sternentstehung#/media/File:Landscape_Carina_Nebula.jpg http://newspics.sterngucker.de/newspics/dem-geheimnis-der-sternentstehung-auf-der-spur-423030.mx.jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f0/Black_Holes_-_Monsters_in_Space.jpg/840px-Black_Holes__Monsters_in_Space.jpg DANKE! Gibt es noch Fragen?
