106 105 104 103 102 101 100 10-1 10-2 10-3 10-4 40000 20000 10000 5000 2300 .001 .01 .1 1 10 100 1000 Słońce C i ą g g ł ó w n y Jasność X.X (LSolar) Promień X.X (RSolar) Temperatura X.X (K)

Cele kształcenia

Po przeczytaniu informacji uzupełniających i przerobieniu wszystkich ćwiczeń na symulatorze diagramu HR, uczeń pozna...

Informacje uzupełniające

Diagram HR jest najważniejszym narzędziem astronoma do prezentacji danych na temat gwiazd. Jest to wykres z pewną miarą jasności L (moc promieniowania) na osi y i jakąś miarą temperatury powierzchni T na osi x. Ze względu na zależność L = R2T4, określenie L i T gwiazdy determinuje jej promień R.

Nie istnieją gwiazdy o parametrach odpowiadających wszystkim miejscom diagramu HR. W rzeczywistości, 90% gwiazd znajduje się w szerokim pasie, rozciągającym się od prawego dolnego rogu do lewego górnego, tzw. ciągu głównym. We wnętrzach gwiazd ciągu głównego zachodzi synteza wodoru w hel i tak się dzieje przez większą część ich życia. We wnętrzach gwiazd znajdujących się powyżej ciągu głównego, zbliżających się do końca życia, zachodzi fuzja jąder cięższych.

Możemy przekształcić równanie na jasność, wyznaczając promień sqrt(L)/(T/T_solar)^2. Równanie to wskazuje, że gwiazdy są duże, gdy L jest duża i T jest niewielka -- w prawym górnym rogu diagramu HR. Możemy zobrazować wzrost promienia, przemieszczając się od dolnego lewego do prawego górnego rogu. Linie wyznaczające położenie gwiazd o takim samym promieniu są prostopadłe do tego kierunku i są uwidocznione w symulatorze.

Ćwiczenia

  1. Odpowiedz na każde z poniższych pytań, określając lokalizację na diagramie HR.
    1. Gdzie występują gwiazdy chłodne?
    2. Gdzie występują gwiazdy jasne?
    3. Gdzie występują gwiazdy duże?
  2. Znajdź w gwiazdę o L = 250 LSolar i T = 5200K.
  3. Jaka jest największa gwiazda, którą można uzyskać w tym symulatorze?
  4. Jaka jest temperatura powierzchni gwiazdy o tej samej jasności co Słońce i promieniu 5 RSolar?
  5. Jaki jest promień gwiazdy, która ma taką samą temperaturę powierzchni jak Słońce i jasność 10,000 LSolar?
  6. Jaka jest jasność gwiazdy o promieniu 10 razy większym od Słońca i temperaturze powierzchni 20000K?
  7. Wybierz obiekty zatytułowane najbliższe, co naniesie na diagram najbliższych 100 gwiazd. Zakładając, że nasz region przestrzeni jest podobny do innych regionów, jakie są cechy typowej gwiazdy (chodzi o najczęściej występujący rodzaj)?
  8. Gdy obserwujemy gwiazdy na nocnym niebie widzimy, że niektóre są jasne -- dlaczego? Są 3 możliwe odpowiedzi: gwiazda a) ma dużą jasność absolutną, b) jest bardzo blisko lub c) jedno i drugie. Wybierz obiekty oznaczone najjaśniejsze. Może warto rozważyć odpowiedź na poprzednie pytanie, a także skorzystać z tych oznaczonych jako pokrywające się (gwiazda w obu grupach).

O aplikacji

This astronomy "Little Big Picture" was programmed by REU student Nick Robe. It is an early effort of the UNL Astronomy Education Group to provide materials for mobile devices. More astronomy teaching materials can be found on the web at astro.unl.edu.

This simulation makes use of the Dojo tooklit available at dojotoolkit.org.

Background image by P. van de Haar at Wide field astrophotography.

Tłumaczenie na język polski Edukator.pl.