Lezioni di Astronomia 3- Le stelle Liceo Scientifico Copernico Bologna 8 aprile 2010 1 Le stelle visibili ad occhio nudo sono circa 6000 (3000 per emisfero) Le stelle nella nostra galassia sono 200-400 miliardi Le galassie sono 100-200 miliardi Le stelle sono 200 109 200 109 40000 1018 410 22 2 Le stelle hanno luminosità e colore diverso Sirio 3 Betelgeuse 4 L’intensità luminosa dipende dalla distanza L f 4d 2 5 Se conosciamo la luminosità possiamo determinare la distanza L f 2 4d Se conosciamo la distanza possiamo determinare la luminosità 6 Esempio pratico: misuriamo l’intensità della radiazione solare e determiniamo la luminosità del sole f 1.4 10 W / m 3 2 d 1U . A. 1.5 108 km L f 4d 2 L 1.4 10 4 (1.5 10 ) 3 11 2 L 4 1026 watt 7 Gli astronomi misurano le intensità luminose utilizzando una scala logaritmica (magnitudini) m 2.5Log ( f ) Cost Dalla definizione di magnitudine discende che m1 m2 2.5Log ( f )1 2.5Log ( f 2 ) f1 m1 m2 2.5Log f2 8 m è detta magnitudine apparente (poichè dipende dalla distanza) Si definisce magnitudine assoluta, M, la magnitudine apparente corrispondente ad una distanza di 10 pc f1 m1 m2 2.5Log f2 f m M 2.5Log f 10 pc 9 Poichè : L f 4d 2 L f10 2 4 10 L 2 m M 2.5 Log 4d L 2 4 10 2 10 m M 2.5Log 2 d m M 5 5Log (d ) 10 Sirio appare più luminosa di Betelguese ma lo è davvero ? Sirio : m=-1.46, d=8.6 a.l. Betelgeuse : m=0.50 , d=640 a.l. 1 a.l. 0.3066 pc M m 5 5Log (d ) Sirio : M = 1.43 Betelgeuse : M = -5.96 11 L1 M 1 M 2 2.5Log L2 L1 1.43 5.96 2.5Log L2 L2 7.39 2.5Log L1 L2 7.39 Log L1 2.5 7.39 L2 2.956 2.5 10 10 904 L1 12 13 14 15 16 17 1901 18 19 20 21 22 23 F A B O G K 24 25 26 M* 0.4 1.2 M O 4 p - 1 He 0.0477 10 kg -27 E mc 2 E 0.0477 10 (3 10 ) 4.3 10 Joules 27 8 2 -12 27 Peso atomico dell’ H 1.0079 In 1 gr c’e’ una mole di H M O 2 10 30 kg 23 610 M H 2 10 kg 29 N H 2 10 29 1000 6 10 23 E 2 10 1000 6 10 4.3 10 29 23 12 E 10 joule 43 E 10 43 26 1017 s 1010 anni L 10 28 M* 1.2 M O 12C + 1H → 13N + γ 13N → 13C + e+ + v 13C + 1H → 14N + γ 14N + 1H → 15O + γ 15O → 15N + e+ + v 15N + 1H → 12C + 4He 29 Massa stella in unità di massa solari (x volte la massa del Sole) Vita media sulla sequenza principale (anni) 60 400.000 10 30.000.000 3 600.000.000 1 10.000.000.000 0.3 200.000.000.000 0.1 3.000.000.000.000 30 4He 8Be + 4He ↔ 8Be + 4He ↔ 12C +γ M* 0.4 M O 31 32 M* 8 M O M c 1.4 M O R 6000 9000 km 106 g / cm3 33 Sirio A, M 1.4 M O L 24LO Sirio B M 1.1 M O L 0.002LO R 0.0073 R O 34 Nane bianche in M4 (HST 1995) d=7000 a.l., D=70 a.l., t=12 mld anni 35 IC 418 , Spirograph , d= 2000 a.l., D= 0.2 a.l (HST sept 1999). 36 NGC 6543 Cat’s eye , d=3000 a.l. t=1000 anni (HST sept. 1994) 37 NGC 2818, d=10 000 a.l., D= 4 a.l. (HST, Jan. 2009) 38 M* 8 20 M O M c 1.4 M O Rc 10 km 2 108 10 6 g / cm3 Fe He 4n p e n 56 4 39 1987 A 168 000 anni fa 40 1987A, HST (1999) 41 1994 d, in NGC 4526, d=55 ml. a.l. 42 2008ha , in UGC 12682, d=69 ml. a.l. 43 1054 d.C. M 1 – Nebulosa del Granchio 44 M* 20 MO Mc 3 MO 45 2GM RS 2 c K U 0 1 2 K mv 2 1 mM 2 m v G 0 2 R mM U G R 2GM v R 2 46 2GM v R 2 M 5.9742 10 24 kg R 6370 km G 6.67 10 11 m3kg 1s 2 11 24 2 6 . 67 10 5 . 97 10 v2 3 3 6.37 10 10 7 2 6 . 67 5 . 97 10 2 7 v 12.5 10 6.37 v 11181 m/s v 11.18 km/s 47 2GM v R 2 2GM RS 2 c 2GM R 2 v M O 2 10 30 kg c 3 105 km / s 2 6.67 10 11 2 10 30 4 6.67 1019 RS 5 3 2 16 (3 10 10 ) 9 10 RS 2.96 10 3 m 48 49 d= 2700 a.l D = 10 a.l t = 3 mld anni N = 500 50 d= 33900 a.l D = 90 a.l N= 500 000 t= 8 mld anni 51 M 46, d=5400 a.l, D=30 a.l, N= 500,t=300 ml. anni N 2438, d= 3000 a.l t=3-4 miliardi anni M 47, d=1600 a.l, D=10 a.l, N= 50, t=80 ml. anni 52