Angelo Secchi

Transkript

1 Die Spektralsequenz

2 Die ersten Klassifikationsversuche von Sternspektren erfolgten noch anhand ihres visuellen Eindrucks am Fernrohr. Um 1866 entwickelte der italienische Astronom Angelo Secchi (ein Bahnbereiter der Sternspektroskopie) eine erste Klassifikation anhand weniger heller Sterne. Angelo Secchi

3 Erst mit der Verwendung der Fotografie konnte man die Spektren einer statistisch relevanten größeren Zahl von Sternen mittels Objektivprismen untersuchen. das führte zur Notwendigkeit der Einführung einer kurzen und prägnanten Klassifikation. Da damals (ab 1890) die Physik der Entstehung der Spektren noch weitgehend unbekannt war, ging man pragmatisch an die Sache heran Edward Charles Pickering ( ) und Anni Jump Cannon ( ) entwickelten die sogenannte Harvard-Klassifikation der Sternspektren Klassifikationsmerkmal: Intensität der Balmer-Linien Buchstabenfolge A bis M Feineinteilung: 0 bis 9 A-Sterne hatten in dieser Sequenz die stärksten Balmerlinien, deren Auffälligkeit über B bis zu M kontinuierlich abnahm. für spezielle peculiare Spektren wurden noch die zusätzlichen Bezeichner R N S eingeführt. Später, als man erkannte, daß die natürliche Spektralsequenz einer Temperatursequenz entspricht, wurden einige Buchstaben entfernt sowie mehrfach eine Umsortierung vorgenommen.

4 Moderne Spektralklassifikation: ( O - B ) - ( A - F - G ) - ( K - M ) [ R - N - S ] frühe mittlere späte Spektraltypen K 2000 K Overseas Broadcast: A Flash! Godzilla Kills Mothra! (Rodan Named Successor-)

5 Beispiele und Charakteristika der Spektralklassen Problem: Diese Klassifikation reicht nicht aus, um Sterne eindeutig zu klassifizieren!

6 Ein Riesenstern mit großer abstrahlender Oberfläche kann die gleiche effektive Temperatur besitzen wie ein Zwergstern mit kleiner Oberfläche Ähnliche Spektren vom Spektraltyp A0, aber unterschiedlicher Leuchtktaftklassen

7 Die Leuchtkraft eines Sterns ist eine Funktion von dessen Radius und der effektiven Temperatur und ist ein Maß für dessen Strahlungsleistung. Vergleichswert: Leuchtkraft der Sonne = 1 L = W Stern mit der größten Leuchtkraft: L Pistolenstern

8 Überriese Riesenstern Hauptreihenstern

9 Hertzsprung-Russell-Diagramm der Hipparcos-Sterne Mit Hilfe dieses Diagramms kann man die Entfernung eines Sterns abschätzen: 1. Man bestimme den Spektraltyp und die Leuchtkraftklasse 2. Man suche die Position im Diagramm 3. Man notiere die absolute Helligkeit 4. Man vergleiche mit der scheinbaren Helligkeit 5. Man berechne den Entfernungsmodul Spektroskopische Parallaxe

10 Sternspektren sind sehr vielgestaltet, weshalb die Angabe eines Spektraltyps und einer Leuchtkraftklasse nicht immer ausreicht. Deshalb hat man spezielle Suffixe eingeführt, um einen Stern noch genauer zu charakterisieren. Manchmal findet man in der Literatur auch noch folgende Suffixe, obwohl sie genaugenommen überflüssig sind: g= giant d= dwarf sd= subdwarf w= white dwarf

11 Spektraltyp O und B: OB - Assoziationen Die hellen Sterne der Plejaden gehören alle dem Spektraltyp B an.

12 Eine Sternassoziation ist jene lockere Form eines offenen Sternhaufens, in der die Sterne am wenigsten gravitativ aneinander gebunden sind, so daß sie sich im Laufe der Zeit durch Kräfte innerhalb des Milchstraßen - Systems zerstreuen. Ihre 5 bis 100 jungen Sterne besitzen aufgrund der gemeinsamen Entstehung in einem HII-Gebiet physikalisch ähnliche Eigenschaften. Sie sind im Allgemeinen nur wenig gegen ein Zentrum verdichtet, so daß sie sich meist kaum gegen den Sternhintergrund abheben. Der Begriff der Sternassoziation wurde von Viktor Ambarzumjan ( ) eingeführt. OB-Assoziationen (Großer Wagen, Perseus, Plejaden, Orion... ) T-Assoziation (im Sternbild Taurus, um die Trapezsterne im Orionnebel )

13 Spektraltyp A - die Wega (Alpha Lyrae) Wega war früher der Referenzstern für die Sternphotometrie ((B-V) Farbenindex = 0.0 ; m(v) = 0 mag) Spektraltyp: A0: V Entfernung: 25 Lj Abs. Helligkeit: 0,6 mag Masse: 2.2 Sonnenmassen Leuchtkraft: ~37 Sonnenleuchtkräfte Rotationsdauer: 12.5 Stunden (Sonne Alter: ~500 Millionen Jahre

14 Spektren von A0 Sternen unterschiedlicher Leuchtkraftklasse Die Massen der A-Sterne liegen zwischen 2 und 4 Sonnenmassen (Hauptreihen- und Riesensterne) bzw. 12 bis 16 Sonnenmassen (Überriesen). Entsprechend stark variieren auch die Leuchtkräfte. Weitere Beispiele: Sirius A, Castor, Atair, Deneb ( L ), Mizar, Fomalhaut