ontstaan en levensloop van sterren - kennisbanksu...6 protosterren • sterren ontstaan in de...
TRANSCRIPT
![Page 1: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/1.jpg)
1
Astrofysica
Ontstaan En Levensloop
Van
Sterren
![Page 2: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Astrofysica
• 9 avonden
• Deeltjestheorie als rode draad
• Energie van sterren
• Helderheden
• Straling en spectrografie
• HR diagram
• Diameters en massa
![Page 3: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Astrofysica
• Relatie massa en lichtkracht
• Sterpopulaties
• Onstaan van sterren
• Levensstadia
• Variabelen
• Eindfasen van de sterevolutie
![Page 4: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/4.jpg)
4
Stervorming
• Gravitationele krachten in H2 gebieden
• Protostellaire objecten ontstaan door:
• Dalende potentiele energie en stijgende
kinetische energie
• Verdichting kern, verhoging temperatuur en
druk
![Page 5: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Protosterren
• Verraden zich door “jets”
• Omzichtbaar door accretieschijf
• Accretieschijf bevat “planeetmateriaal”
![Page 6: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/6.jpg)
6
protosterren
• Sterren ontstaan in de omgeving van sterren
• Bij voldoende druk, massa, temperatuur en
stabiliteit (dus niet zoals hier op de foto)
onstaat er kernfusie
• Druk = diameter x gravitatieversnelling
• Temperatuur is recht evenredig met de druk
![Page 7: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Protosterren
• Voor onze zon geldt:
• P=7x105 x100 x 1,4x20 = 2x109 atm
• Bethe, Weizsacker, Gamow en Teller
bewijzen dat bij deze druk de temperatuur
hoog genoeg is om kernfusie te laten
ontstaan.. A STAR IS BORN
![Page 8: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/8.jpg)
8
A star is born
• Een ster betekend KERNFUSIE
• Kernfusie is samensmelten van kernen
• Bijv: 4H1 He4 + 2ß+ + 2ν + 3γ
• De kernkrachten moeten de
coulombkrachten overwinnen
• Fcoulomb = γ x e1 x e2 / r2
• Temperatuur voor 100% samensmelting is
108 oK
![Page 9: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/9.jpg)
9
A Star Is Born• Echter… de temperatuur in de kern is 18 x 106 oK.
• Fusie vindt dus niet constant plaats maar af en toe
bij botsingen (net iets meer druk en temperatuur).
De verdeling van moleculaire snelheden kan
precies worden berekend voor een bepaalde
temperatuur.
• Dit noemt men de Maxwell-Boltzmann
distributie of snelheidsverdeling.
• Fusie vindt plaats in de staart van de Maxwellse
snelheidsverdeling.
![Page 10: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Maxwell 1
![Page 11: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Maxwell 2
![Page 12: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Kernfusie 1
• Fusie vindt plaats met de proton-proton
cyclus de triple alpha cyclus en de CNO
cyclus.
• Bij sterren is aan het spectrum fusie aan te
tonen. Bij zeer jonge sterren (door de
bedekking van de bokglobule) is niets te
zien.
![Page 13: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/13.jpg)
13
Kernfusie 2
• Is de ster zichtbaar dan kan een spectrum
worden gemaakt zoals onderstaande
(oudste) spectrum van de zon.
![Page 14: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Kernfusie 3• Lijnen van waterstof in een spectrum
• Lijnen van helium in een spectrum
• Lijnen van koolstof in een spectrum
![Page 15: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Kernfusie 4 De P-P Cyclus•
![Page 16: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Kernfusie 5 De P-P Cyclus
![Page 17: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/17.jpg)
17
Kernfusie 6
• 97% van heliumvorming door P-P cycli.
• Per seconde “verwerkt” de zon
600.000.000.000 kg waterstof en verliest
uiteindelijk 4.000.000.000 kg waterstof.
• E=MC2 E= 4x1026 joules.
![Page 18: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/18.jpg)
18
Kernfusie 7 De CNO Cyclus
![Page 19: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/19.jpg)
19
Kernfusie 8
Relatie temperatuur en fusiecyclus
CNO
P-P
3α
106 108
![Page 20: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/20.jpg)
20
Sterhelderheden
• Fysiek en visueel
• Magnituden
• 5 magnituden is factor 100
• m5=100 5V—
100=2,512
• 5log m=2 log m=0,4 m=2.512
![Page 21: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/21.jpg)
21
Sterhelderheden 2
• Schijnbare helderheden
• Poolster +2,2
• Sirius +1,6
• Maan –12,7
• Zon –26,7 (helderste object)
• Zwakste sterren +32
• Atmosfeer +23
![Page 22: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/22.jpg)
22
Sterhelderheden 3• Een ster is nauwkeurig te meten met een
correctiemethode. Nodig om Alle
golflengten eerlijk hun invloed te laten
uitoefenen
• De Bolometrische correctie BC=mb-mv
![Page 23: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/23.jpg)
23
Sterhelderheden 4
Oog
Blauwe
ster
(heet)
Gele ster
Rode ster
![Page 24: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/24.jpg)
24
Temperaturen 1
• Sterren stralen als een Zwart lichaam,
energie is functie van de temperatuur.
• Licht wordt uitgestraald volgens de
Planckse krommen.
• De maximale energie verschuift naar het
violet bij een toenemende temperatuur
volgens de verschuivingswet van Wien.
![Page 25: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/25.jpg)
25
Temperaturen 2
Verschuivingswet van Wien
![Page 26: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/26.jpg)
26
Temperaturen 3
• De pieken van de energie verschuiven van golflengte omgekeerd evenredig aan de temperatuur (de wet van Wien)
• λmax x T = b b = 2,9.10-3 mK
• De energie die een ster uitzendt is recht evenredig tot het kwadraat van de diameter vermenigvuldigd met de vierde macht van de temperatuur
![Page 27: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/27.jpg)
27
Temperaturen 4
• Wat zegt U !!!!!!
• Dus F = 4πR2.T4.σ
• σ (sigma)=5.67.10-8
• Dit is de wet van Stephan Boltzmann
![Page 28: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/28.jpg)
28
Temperaturen 5
• De op aarde (of een ander object) ontvangen
energie is nu te berekenen met:
• I = D2.T4.σ / A2
• I = ontvangen straling
• A2 = afstand tussen de objecten
• Hieruit te berekenen is de zonneconstante
per m2 1360 joule/s.m2
![Page 29: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/29.jpg)
29
Temperaturen 6
• De golflengte is gelijk aan de lichtsnelheid gedeeld door de frequentie (denk aan radiozenders 1007Khz ~ 298 m)
• Volgens Wien λmax = T / b
• Uit bovenstaande volgt: fmax= c.T/b = w.T
• f is golflengte c is lichtsnelheid
• b is constante w is nieuwe constante
• Ofwel ……………
![Page 30: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/30.jpg)
30
Temperaturen 7
• De golflengte waar een ster haar maximale energie uitzendt is recht evenredig aan de temperatuur
• Planck vond dat alle energie in een golfkarakter wordt uitgezonden in een kurve die uit allemaal hele kleine sprongetjes bestaat (quanta) ΔE = hf =mc2
• h is de constante van Planck 6,625.1034 Js
![Page 31: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/31.jpg)
31
Straling En Spectroscopie
• Bohr stelde vast dat de sprongetjes
veroorzaakt werden door electronen die
naar een andere baan rond de kern sprongen
en daarbij energie vrijgaven.
• Nu noemen we dit emissie energie in
tegenstelling tot electronen die naar een
baan van hogere energie gaan, dat zijn de
absorptie sprongen.
![Page 32: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/32.jpg)
32
Straling En Spectroscopie 2
![Page 33: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/33.jpg)
33
![Page 34: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/34.jpg)
34•
![Page 35: Ontstaan En Levensloop Van Sterren - Kennisbanksu...6 protosterren • Sterren ontstaan in de omgeving van sterren • Bij voldoende druk, massa, temperatuur en stabiliteit (dus niet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051806/5ffad50d2973c41a4715b571/html5/thumbnails/35.jpg)
35