0
SUPER-STERHOPEN Enorme groepen sterren in jong stadium  Honderden lichtjaren groot Hun verwachte levensloop  De levensloop...
Tot dusver twee soorten sterhopen bekend:  open  (links: de Plejaden) en  bolvormige  (rechts: M80)
Open sterhoop Praesepe (de Kribbe)
NGC 2964: bolvormige  sterrenhoop
NGC 265: een open sterhoop
M75: een bolvormige sterhoop
  Twee open sterhopen NB: M slaat op de catalogus van Messier; NGC = New General Catalogue
Verschil open - bolvormig <ul><li>Het verschil in vorm is duidelijk </li></ul><ul><li>Groot verschil in aantallen sterren ...
Het Hertzsprung–Russell diagram  <ul><li>Horizontaal uitgezet: de oppervlakte temperatuur van de sterren </li></ul><ul><li...
Schets, met de soorten sterren   NB: meer dan 90% zit op de hoofdreeks
Een andere schets. Rood: evolutiespoor van de zon: naar de hoofdreeks (20 miljoen jaar), op de hoofdreeks (9 miljard jaar)...
Sterren evolueren; het evolutiespoor van de zon (links) en van iets zwaardere sterren  (Blauwe lijnen rechts: het stadium ...
Massa – lichtkracht wet. Hoe lichtsterker een ster des te zwaarder. Een ster van 10 maal de zonne massa straalt 10 000 maa...
Zwaarste (en dus helderste) sterren leven het kortst. De zon wordt ruim 10 miljard jaar oud; 100 maal zwaardere sterren ex...
De ouderdom van sterhopen Af te leiden uit hun Hertzsprung- Russell diagrammen Hoe meer zware sterren verdwenen zijn, des ...
De Plejaden: een jonge sterhoop  (want zware sterren hebben hoofdreeks nog niet verlaten; NB: Mv = 5 voor de zon; B – V  g...
De open hoop M67 is ouder  (ongeveer miljard jaren: sterren 2 maal zwaarder dan de zon wijken al af van de hoofdreeks)
Vergelijk diverse open sterhopen; van jong tot oud maar alle jonger dan M67
In een bolvormige sterhoop zijn bijna alle sterren zwaarder dan de zon verdwenen uit de hoofdreeks
Een andere bolvormige (vergelijk zon: Mv = 5)
Dus: open sterhopen zijn jonger dan bolvormige Open: ten hoogste ca. miljard jaar Bolvormige: ca. 5 - 11 miljard jaar
De super-sterhopen  Vele malen groter dan open sterhopen
Sterren leven in Melkwegstelsels  Stelsel M100. Ca. 200 000 lichtjaren groot. De lichtende vlekken op de spiraalarmen zijn...
Een ander stelsel met gebieden van stervorming. Vele supersterhopen in wording
Supersterhopen ontstaan o.a. in botsende melkwegstelsels. Het Antennestelsel
Gevolgen van de botsing:  Blauw: miljoenen graden hete gebieden;de vele gaswolken omvatten elk tot miljoenen zonsmassa’s
Een kleinere  ‘starburst’ wolk van nabij
Nu: ons eigen melkwegstelsel  De eerste ontdekte supersterrenhoop
De eerst ontdekte supersterhoop in ons Melkwegstelsel: Westerlund-1
Onverwacht veel radiobronnen (cirkeltje om ster).  Dit duidt op ongewoon sterk gasverlies (‘sterrenwind’)
Sterren onderzocht via spectrum  spectrum geeft de temperatuur, de versnelling van de zwaartekracht en andere gegevens
Analyse van een steratmosfeer <ul><li>Uit het spectrum bepaalt men de oppervlakte temperatuur en de zwaartekrachtversnelli...
Resultaten van de analyse:  <ul><li>Rode kleur: het sterlicht is 25 000 maal verzwakt door voorliggend stof en gas  </li><...
Supernova uitbarstingen <ul><li>Zware sterren, massa boven ca. 10 zonsmassa’s exploderen aan het eind van hun leven </li><...
Beroemd geval: Krab nevel Rest van supernova uit 1054
Resten van Kepler’s supernova; 1604
Supernova Cas A uit ca. 1700
Sluiernevel in de Zwaan; ca. 15000 jaar geleden  (blauw = heet gas)
Een belangrijke broedplaats voor sterren  De Tarantel nevel in de Grote Magellaanse Wolk
De Tarantel nevel (= 30 Doradus) <ul><li>Op ca. 170 000 lichtjaren afstand </li></ul><ul><li>Diameter ca. 900 lichtjaren  ...
  De Tarantel nevel    (NB: Tarantel = wolfspin)
Deel van het centrum; met sterren R136 en R139
R139 rent snel weg
135 km per seconde
Ster rent weg uit Tarantel <ul><li>Snelheid ca. 135 km/seconde </li></ul><ul><li>Nu reeds op 375 lichtjaar van vermoedelij...
Wisselwerking met andere sterren; een mogelijk scenario
Gevolg van sterverlies – sterhoop wordt bolvormige sterhoop <ul><li>De wegvliegende ster neemt bewegingsenergie mee de rui...
De evolutie van de zwaarste sterren Zetten snel uit - worden rode superreuzen en verliezen gas – worden blauwe superreus -...
Evolutiesporen van zware sterren tot 10 zonsmassa’s
Evolutie van sterren tot 85 zonsmassa’s
Onderzoek Westerlund 1 verbetert laatste diagram  Sterren van ca. 40 zonsmassa’s worden wèl een rode superreus
De hyperreuzen – extreme superreuzen   <ul><li>Zeer lichtsterke sterren, vaak omhuld door dichte gasmassa’s </li></ul><ul>...
De Gele Leegte: waar blauwwaarts evoluerende sterren ‘overheen springen’
Goed bestudeerd: HR8752 in sterrenbeeld Cassiopeia
HR8752 dringt de Gele Leegte in !
Temperatuur van HR 8752 nam in slechts 25 jaar toe van 5000 tot 8000 graden
Zwaartekracht nam toe van 1 mm per seconde per seconde, tot 10 cm. Dus: ster werd compacter. De fluctuaties zijn perioden ...
Gele Leegte bestaat uit twee onderdelen HR8752 heeft de eerste leegte gepasseerd. Intussen heeft hij reeds de helft van zi...
Wanneer is de Gele Leegte gepasseerd? <ul><li>HR8752 is in minder dan 100 jaar door het eerste deel van de Gele Leegte hee...
De toekomst: HR8752 zal als supernova exploderen. Over blijft een zeer compacte neutronenster
Eens kan hij er uit zien als de ‘Spiegelei nevel’
Samengevat:  <ul><li>Supersterhopen bevatten vele honderdduizenden sterren </li></ul><ul><li>Ze ontstaan wanneer veel gas ...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Superclusters

1,164

Published on

Lezing over ontstaan en levensloop van suprclusters en de relatie tot open en blvormige clusterse

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
1,164
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
29
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Transcript of "Superclusters"

  1. 1. SUPER-STERHOPEN Enorme groepen sterren in jong stadium Honderden lichtjaren groot Hun verwachte levensloop De levensloop van hun zwaarste sterren C. de Jager
  2. 2. Tot dusver twee soorten sterhopen bekend: open (links: de Plejaden) en bolvormige (rechts: M80)
  3. 3. Open sterhoop Praesepe (de Kribbe)
  4. 4. NGC 2964: bolvormige sterrenhoop
  5. 5. NGC 265: een open sterhoop
  6. 6. M75: een bolvormige sterhoop
  7. 7. Twee open sterhopen NB: M slaat op de catalogus van Messier; NGC = New General Catalogue
  8. 8. Verschil open - bolvormig <ul><li>Het verschil in vorm is duidelijk </li></ul><ul><li>Groot verschil in aantallen sterren </li></ul><ul><li>Open: ca. 1000 maal de massa van de zon </li></ul><ul><li>Bolvormige: ca. 100 000 tot 10 miljoen maal de zonsmassa </li></ul><ul><li>Ook verschil in ouderdom; dit blijkt uit de verschillen in hun Hertzsprung-Russell diagrammen </li></ul>
  9. 9. Het Hertzsprung–Russell diagram <ul><li>Horizontaal uitgezet: de oppervlakte temperatuur van de sterren </li></ul><ul><li>Voorbeeld: de zon heeft oppervlakte temperatuur van 5800 Kelvin; deze ligt voor andere sterren tussen 2500 en 50 000 graden Kelvin </li></ul><ul><li>Vertikaal: de helderheid uitgedrukt in die van de zon; varieert tussen 0,0001 en een miljoen maal de zonshelderheid </li></ul>
  10. 10. Schets, met de soorten sterren NB: meer dan 90% zit op de hoofdreeks
  11. 11. Een andere schets. Rood: evolutiespoor van de zon: naar de hoofdreeks (20 miljoen jaar), op de hoofdreeks (9 miljard jaar); reus-stadium (kort), witte dwerg.
  12. 12. Sterren evolueren; het evolutiespoor van de zon (links) en van iets zwaardere sterren (Blauwe lijnen rechts: het stadium vóór aankomst op de hoofdreeks)
  13. 13. Massa – lichtkracht wet. Hoe lichtsterker een ster des te zwaarder. Een ster van 10 maal de zonne massa straalt 10 000 maal feller – die ster wordt dus niet ouder dan 0,001 maal de leeftijd van de zon
  14. 14. Zwaarste (en dus helderste) sterren leven het kortst. De zon wordt ruim 10 miljard jaar oud; 100 maal zwaardere sterren exploderen al na 2 miljoen jaar
  15. 15. De ouderdom van sterhopen Af te leiden uit hun Hertzsprung- Russell diagrammen Hoe meer zware sterren verdwenen zijn, des te ouder de sterhoop
  16. 16. De Plejaden: een jonge sterhoop (want zware sterren hebben hoofdreeks nog niet verlaten; NB: Mv = 5 voor de zon; B – V geeft kleur aan). Plejaden: ca. 250 miljoen jaar oud
  17. 17. De open hoop M67 is ouder (ongeveer miljard jaren: sterren 2 maal zwaarder dan de zon wijken al af van de hoofdreeks)
  18. 18. Vergelijk diverse open sterhopen; van jong tot oud maar alle jonger dan M67
  19. 19. In een bolvormige sterhoop zijn bijna alle sterren zwaarder dan de zon verdwenen uit de hoofdreeks
  20. 20. Een andere bolvormige (vergelijk zon: Mv = 5)
  21. 21. Dus: open sterhopen zijn jonger dan bolvormige Open: ten hoogste ca. miljard jaar Bolvormige: ca. 5 - 11 miljard jaar
  22. 22. De super-sterhopen Vele malen groter dan open sterhopen
  23. 23. Sterren leven in Melkwegstelsels Stelsel M100. Ca. 200 000 lichtjaren groot. De lichtende vlekken op de spiraalarmen zijn grote gaswolken waaruit veel sterren ontstaan.
  24. 24. Een ander stelsel met gebieden van stervorming. Vele supersterhopen in wording
  25. 25. Supersterhopen ontstaan o.a. in botsende melkwegstelsels. Het Antennestelsel
  26. 26. Gevolgen van de botsing: Blauw: miljoenen graden hete gebieden;de vele gaswolken omvatten elk tot miljoenen zonsmassa’s
  27. 27. Een kleinere ‘starburst’ wolk van nabij
  28. 28. Nu: ons eigen melkwegstelsel De eerste ontdekte supersterrenhoop
  29. 29. De eerst ontdekte supersterhoop in ons Melkwegstelsel: Westerlund-1
  30. 30. Onverwacht veel radiobronnen (cirkeltje om ster). Dit duidt op ongewoon sterk gasverlies (‘sterrenwind’)
  31. 31. Sterren onderzocht via spectrum spectrum geeft de temperatuur, de versnelling van de zwaartekracht en andere gegevens
  32. 32. Analyse van een steratmosfeer <ul><li>Uit het spectrum bepaalt men de oppervlakte temperatuur en de zwaartekrachtversnelling </li></ul><ul><li>De sterhelderheid en de oppervlakte temperatuur geven de omvang van ster </li></ul><ul><li>Uit de middellijn en de zwaartekracht- versnelling volgt de massa. </li></ul>
  33. 33. Resultaten van de analyse: <ul><li>Rode kleur: het sterlicht is 25 000 maal verzwakt door voorliggend stof en gas </li></ul><ul><li>Jonge groep: 4 tot 5 miljoen jaar oud </li></ul><ul><li>Meer dan 100 sterren met massa groter dan 30 maal de zonsmassa ! Die exploderen gauw </li></ul><ul><li>Bijna de helft: dubbelsterren </li></ul><ul><li>Totale massa 100 000 maal zonsmassa </li></ul><ul><li>Ontstaan gestimuleerd door supernova’s </li></ul>
  34. 34. Supernova uitbarstingen <ul><li>Zware sterren, massa boven ca. 10 zonsmassa’s exploderen aan het eind van hun leven </li></ul><ul><li>Van de ster blijft een neutronenster over of, bij de zwaarste sterren: een zwart gat </li></ul><ul><li>Exploderende ster zendt veel gas uit; snelheden van 5000 tot 10 000 km per seconde </li></ul><ul><li>Dat gas kan ander gas samenpersen; uit die verdichte gaswolken kunnen weer nieuwe sterren ontstaan </li></ul>
  35. 35. Beroemd geval: Krab nevel Rest van supernova uit 1054
  36. 36. Resten van Kepler’s supernova; 1604
  37. 37. Supernova Cas A uit ca. 1700
  38. 38. Sluiernevel in de Zwaan; ca. 15000 jaar geleden (blauw = heet gas)
  39. 39. Een belangrijke broedplaats voor sterren De Tarantel nevel in de Grote Magellaanse Wolk
  40. 40. De Tarantel nevel (= 30 Doradus) <ul><li>Op ca. 170 000 lichtjaren afstand </li></ul><ul><li>Diameter ca. 900 lichtjaren </li></ul><ul><li>In kern de ster R136-1a; de zwaarste bekende ster? (260 maal de zon !?) </li></ul><ul><li>Zo zwaar: dus minder dan miljoen jaar oud </li></ul><ul><li>Totale massa van de nevel ca. 400 000 x zon </li></ul><ul><li>Zal dit later een bolvormige sterhoop worden? </li></ul>
  41. 41. De Tarantel nevel (NB: Tarantel = wolfspin)
  42. 42. Deel van het centrum; met sterren R136 en R139
  43. 43. R139 rent snel weg
  44. 44. 135 km per seconde
  45. 45. Ster rent weg uit Tarantel <ul><li>Snelheid ca. 135 km/seconde </li></ul><ul><li>Nu reeds op 375 lichtjaar van vermoedelijke oorsprong </li></ul><ul><li>Dus ca. miljoen jaar geleden vertrokken </li></ul><ul><li>Hoe kan een zware ster ontsnappen uit de sterhoop? De snelheid moet het winnen van de aantrekkingskracht </li></ul><ul><li>Het criterium: de ontsnappingssnelheid! </li></ul>
  46. 46. Wisselwerking met andere sterren; een mogelijk scenario
  47. 47. Gevolg van sterverlies – sterhoop wordt bolvormige sterhoop <ul><li>De wegvliegende ster neemt bewegingsenergie mee de ruimte in </li></ul><ul><li>Daardoor wordt de totale bewegingsenergie van de hele sterhoop geringer </li></ul><ul><li>En dus komen de sterren van de sterhoop compacter op elkaar te zitten; dus nog meer nauwe passages, nog meer verlies, enz. </li></ul><ul><li>Maar ... ook de ontsnappingssnelheid wordt groter </li></ul><ul><li>Na vele verliezen gaat de hoop over in een bolvormige – dat kan wel miljarden jaren duren </li></ul>
  48. 48. De evolutie van de zwaarste sterren Zetten snel uit - worden rode superreuzen en verliezen gas – worden blauwe superreus - exploderen
  49. 49. Evolutiesporen van zware sterren tot 10 zonsmassa’s
  50. 50. Evolutie van sterren tot 85 zonsmassa’s
  51. 51. Onderzoek Westerlund 1 verbetert laatste diagram Sterren van ca. 40 zonsmassa’s worden wèl een rode superreus
  52. 52. De hyperreuzen – extreme superreuzen <ul><li>Zeer lichtsterke sterren, vaak omhuld door dichte gasmassa’s </li></ul><ul><li>Helderheden: honderdduizenden malen die van de zon </li></ul><ul><li>Zes hyperreuzen in ons eigen melkwegstelsel: </li></ul><ul><li>Rho Cas, V382 Car, HR8752, IRC10420, HR33575, IRAS17163-3907 </li></ul><ul><li>Allen gesitueerd rechts van ‘Gele Leegte’ </li></ul>
  53. 53. De Gele Leegte: waar blauwwaarts evoluerende sterren ‘overheen springen’
  54. 54. Goed bestudeerd: HR8752 in sterrenbeeld Cassiopeia
  55. 55. HR8752 dringt de Gele Leegte in !
  56. 56. Temperatuur van HR 8752 nam in slechts 25 jaar toe van 5000 tot 8000 graden
  57. 57. Zwaartekracht nam toe van 1 mm per seconde per seconde, tot 10 cm. Dus: ster werd compacter. De fluctuaties zijn perioden van sterk gasverlies
  58. 58. Gele Leegte bestaat uit twee onderdelen HR8752 heeft de eerste leegte gepasseerd. Intussen heeft hij reeds de helft van zijn massa verloren. Wanneer dringt hij de tweede in?
  59. 59. Wanneer is de Gele Leegte gepasseerd? <ul><li>HR8752 is in minder dan 100 jaar door het eerste deel van de Gele Leegte heen </li></ul><ul><li>In Westerlund 1 is een ster ontdekt die de Gele Leegte gepasseerd heeft </li></ul><ul><li>Zendt nu geen gas meer uit maar is wel omgeven door gaswolk </li></ul><ul><li>Uit de gemeten gassnelheden blijkt dat dit gas in minder dan 200 jaar is uitgestoten; zo kort duurde de passage door de Gele Leegte! </li></ul>
  60. 60. De toekomst: HR8752 zal als supernova exploderen. Over blijft een zeer compacte neutronenster
  61. 61. Eens kan hij er uit zien als de ‘Spiegelei nevel’
  62. 62. Samengevat: <ul><li>Supersterhopen bevatten vele honderdduizenden sterren </li></ul><ul><li>Ze ontstaan wanneer veel gas in een arm van een melkwegstelsel gecomprimeerd wordt – ‘starburst nebula’. Uit zwaartekrachtcompressie ontstaan sterren </li></ul><ul><li>Bevatten zeer veel zeer zware sterren, dus ze zijn jong </li></ul><ul><li>In de eerste levensfase zullen die zwaarste sterren als supernovae exploderen </li></ul><ul><li>De uitgestoten gasmassa’s kunnen ander gas comprimeren en dat kan de stervorming bevorderen </li></ul>
  1. A particular slide catching your eye?

    Clipping is a handy way to collect important slides you want to go back to later.

×