ŰRCSILLAGÁSZAT VÁLTOZÓCSILLAGOK A HST SZEMÉVEL. MSc kurzus Szegedi Tudományegyetem

ŰRCSILLAGÁSZAT

VÁLTOZÓCSILLAGOK A HST „SZEMÉVEL” MSc­kurzus Szegedi Tudományegyetem

Miért éppen a változócsillagok?

Hogyan alkalmazható erre a HST? GSC: Guide Star Catalogue − 1989­ben 15m­ig, 2001: GSC II − 19m­ig 500 millió csillag

Fotometria a HST­vel

     Ez csak egyetlen példa, sok millió  csillagot lehetne még analizálni.  

Fiatal változócsillagok

Kúp­köd: 2500 fényévre, a Monocerosban. A kiemelt  csillag körül csillagbölcső (infravörösben).

Fiatal változócsillagok

LL Orionis körüli fejhullám                Orion­köd: 3000 csillag + barna törpék,                                                          1500 fényévre. A kép telehold méretű.

Fiatal változócsillagok

XZ Tauri: vizuális kettős, párja (40  CSE­re) a HL Tauri, a Tau­Aur  molekulafelhőben (alig 1 millió  éves). A gázfelhő 600 CSE  méretű, 180 km/s sebességgel  tágul, 30 éve alakult ki. HH 30: Herbig−Haro­objektum

Fiatal kettőscsillagok

Gliese 752 B komponense 0,066 naptömegű L törpe, fler eredetű, erős mágneses térrel (GHRS­színkép erős emissziókkal). Dinamó­effektus kelti, de hogyan?

Bolygók fiatal csillagoknál

Fomalhaut: A3V, 25 fényévre, 1,2 m. Tőle 1 fényévre TW PsA (közös saját­ mozgású pár).

HD 209458: 153 fényévre, 1,7%­os fedés, 3 óra alatt zajlik le.

Exobolygókeresés

47 Tucanae: 30000 csillagból egynél sincs  bolygóra utaló fedés! (Kb. 17­nél várták  statisztikai megfontolásból).  Gömbhalmazban lehet­e bolygó?

Omega Cen: 50000 csillag 13×13 fényéves területen

Későbbi csillagfejlődési fázisok Gamma Cas: az első Be­csillag (600 fényévre, 2 m). Rossi XTE (röntgen) + IUE (UV)  + HST (UV): 100 millió fokos fler (tízszer forróbb, mint a napkitöréseknél), a 27 órás rotációs periódus felismerhető az intenzitásoknál (szimultán változás UV­ban és röntgenhullámhosszakon).

Vörös óriások és szuperóriások Mira Ceti: P=332 nap, 400 fényévre, R=700RNap; szeparáció: 0,6  ívmásodperc. UV­ben nyúlvány a Mira B (VZ Ceti) felé. VZ Ceti (fehér törpe + akkréciós korong). Az A­B pár keringési  periódusa kb. 400 év. A Mira uszályát a GALEX ismerte fel (UV­ban).

Vörös óriások és szuperóriások R Leo és R Hya GHRS­színképe:  emissziós vonalak (C, Si, Mg) a mirák  légköri rétegződésére utalnak. R Leonis: 70×78 ezred ívmásodperc (390  fényévre), P=312 nap, 1782 óta  ismert. W Hydrae: 76×91 ezred ívmásodperc,  375 fényévre, R=560RNap,, Sp: M7,5IIIe,  P=384 nap. Tipikus mézerforrás.

Vörös óriások és szuperóriások

Betelgeuze: 0,4­1,2 magnitúdó közötti fényességingadozás (SR). John Herschel fedezte fel a fényváltozását 1836­ban. 425 fényévre  levő, 3100 K hőmérsékletű (M2Iab) szuperóriás. Forró folt a felszínén.  UV­ben kétszer akkora, mint látható fényben (kiterjedt kromoszféra).  IUE­vel 420 napos oszcillációt is találtak.

Vörös óriások és szuperóriások

VY Canis Majoris: 2000 RNap sugarú hiperóriás, 5000 fényévre. 4500 CsE  sugarú reflexiós köd veszi körül. 1801 óta szekuláris halványodás +  hónapos­éves időskálán 0,5­3 magnitúdós fényességingadozás. A  kitörések során 10­szeresére nő a tömegvesztés. Csomók alapján 3D­ban  rekonstruálható a tömegvesztés. Tengelyszimmetria (PN, SN1987A).

Planetáris ködök

10000 éves csillagfejlődési epizód. Vörös: N, sárga: H, kék: O.  A gerjesztés korfüggő. Mind a négy kb. 7000 fényévre van.

Planetáris ködök

NGC 2346:  központi csillaga V651 Mon:  16 napos periódusú kettős

Planetáris ködök

NGC 6543:  1000 éves, a Dracoban, 3000 fényévre. Kettős. Kohoutek 4­ 55

Kohoutek 4­55: 4600 fényév, Cyg –  finomszerkezet + haló

SuWt 2

SuWt 2: 6500 fényévre a Centaurusban. 5  napos periódusú kettős, De egyik sem fehér törpe. Nincs is gerjesztve a köd! A 3. csillag egészen kis fehér törpe.

Planetáris ködök szimbiotikus  mira központi csillaggal

He 2­147: V347 Nor  P>250 nap, A = 1 mag J­ben He 2­104 (Déli Rák­köd): V852 Cen P~400 nap, A = 0,4 mag K­ban TÁVOLSÁGMEGHATÁROZÁSRA JÓ! (tágulási parallaxis – majd a nóváknál is)

Továbbra is tömegvesztés Vörös négyszög:  a HD 44179 kettőscsillag körül. Színe a porfelhőbeli molekuláktól származik (szénhidrogénektől).  X alakú, nem négyszög: bipoláris kiáramlás (két tölcsér) + tömegvesztési epizódok. Hasonló szerkezetű köd van az Éta Carinae körül, de a csillagai nagyobb tömegűek.

Éta Carinae

Éta Carinae: 8000 fényévre. Jobbra: 3 fényévnyi rész a 200  fényév  kiterjedésű Carina­ködből. UV: kék, optikai: zöld, IR: vörös

Az Éta Carinae környezeti hatásai

Az Éta Carinae környezeti hatásai

Csillagszél, tömegvesztés Ívek (2 millió éves) és Ötös (4 millió éves)

Csillagszél, tömegvesztés

WR 124 = QR Sge Wolf−Rayet­csillag. Nagy kezdeti tömegű, forró csillag 15000 fényévre. Erős, de nem egyenletes  tömegvesztés (10­5 naptömeg/év). 

Szökevény­csillagok:  nagy sebességűek,  tömegvesztéssel, de nem fiatalok és nem idősek.

Kataklizmikus változócsillagok

FOC­felvétel 1990­ből, ezért életlen

R Aquarii: 700 fényévre, pulzációs periódusa: 387 nap keringési periódusa: 18 év. Több kitörése volt.

Szimbiotikus mirák – már megint

Kataklizmikus változócsillagok Nova Cyg 1992 = V1974 Cygni:  a burok tágulása alapján 10430 fényév távolságra (467 nap idő­ különbségű két felvétel alapján). T Pyxidis:  ismétlődő nóvakitörések (1890, 1902, 1920, 1944, 1967, aztán  „késett”: 2011). 8 koncentrikus  gyűrű – az előző kitörések  lenyomata.

Kataklizmikus változócsillagok V838 Mon = Nova Mon 2002 6000 fényévre, 600000 LNap felfényesedés  (a  legnagyobb luminozitású  csillag volt akkor a  Tejútrendszerben). Nem nóva, nem dobott ki  anyagot, hanem kitágult  hideg szuperóriássá. Fényechó!

Pulzáló változócsillagok cefeidák Távolságmeghatározás a P­L  összefüggés alapján. Trigonometrikus parallaxis a közeli  cefeidákra. HST­kulcsprogram: a Hubble­állandó  extragalaktikus cefeidák alapján  (20 Mpc­en belül 18 galaxisban 800  cefeida): H0 = 72 ± 8 km/s/Mpc. Kísérők közvetlen kimutatása.

Pulzáló változócsillagok IC 4182

NGC 4414

Pulzáló változócsillagok

IC 1613 törpegalaxis 760 kpc­re (ACS­felvétel)

Pulzáló változócsillagok

IC 1613

Pulzáló változócsillagok

NGC 1365 a Fornax­halmazban

Pulzáló változócsillagok

Szupernóvák és környezetük

Szupernóvák és környezetük

SN 1006

Szupernóvák és környezetük

SNIa → a kísérőcsillag nagy sebességgel távolodik a SN­ maradványtól (sajátmozgás és kémiai összetétel igazolja)

Szupernóvák és környezetük

Szupernóvák és környezetük

Szupernóvák és környezetük

Kék szuperóriás robbant, de 10000 éve még vörös szuperóriás volt. A visszamaradt neutroncsillag még nem látszik. 56 Ni → 56Co → 56Fe bomlási sort igazolták (kb. 0,08 naptömegnyi vas).

Szupernóvák és környezetük

Szupernóvák és környezetük

SN 2004dj az NGC 2403­ban, 14 millió fényévre, típusa SNII

SN 2005gl az NGC 266­ban − túl korán vált SN­vá

Szupernóvák és más tranziensek

GRB 990123

     Mi lehetett ez          2006­ban?

Távoli szupernóva (4 példányban)