ºÝºÝߣ

ºÝºÝߣShare a Scribd company logo

6 zon-levensloop

•Download as PPT, PDF•
•
Kees De Jager
Kees De Jager

levensloop van de zon

1 of 66
Downloaded 16 times
De levensloop van deDe levensloop van de zonzon Van gaswolk via hoofdreeks, reuzenster,Van gaswolk via hoofdreeks, reuzenster, superreus, planetaire nevel naar hetsuperreus, planetaire nevel naar het eindeloos lange leven van een witte dwergeindeloos lange leven van een witte dwerg C. de JagerC. de Jager
Een ster wordt geboren in het interstellaireEen ster wordt geboren in het interstellaire medium door samenklonteren van gaswolkenmedium door samenklonteren van gaswolken
Deel van de Apenkop nevel;Deel van de Apenkop nevel; samenklonteren onder invloed van zwaartekrachtsamenklonteren onder invloed van zwaartekracht en stralingsdruken stralingsdruk
Deel van de Orion nevel – gasDeel van de Orion nevel – gas klontert traag tezamenklontert traag tezamen
Geboorteplaats van sterren in Vulpecula (Vosje)Geboorteplaats van sterren in Vulpecula (Vosje)
Gas wordt dichter en ondoorzichtig – Bok globulenGas wordt dichter en ondoorzichtig – Bok globulen ontstaanontstaan (zie ook(zie ook The Milky Way. Bart J. Bok and Priscilla F. Bok, Harvard University Press). 
Globulen in soorten inGlobulen in soorten in IC 2994IC 2994 (Hubble opname)(Hubble opname)
Langzamerhand ontstaanLangzamerhand ontstaan protosterrenprotosterren:: steeds compacter gaswolken, maarsteeds compacter gaswolken, maar waarin nog geen kernreacties optredenwaarin nog geen kernreacties optreden
Nog meer protosterrenNog meer protosterren (kleuren(kleuren zijn overdreven – geven temperatuurverschillen aan)zijn overdreven – geven temperatuurverschillen aan)
Hoeveel tijd kost dit? Gebruik het Hertzsprung-RussellHoeveel tijd kost dit? Gebruik het Hertzsprung-Russell diagram. Hoofdreeks, reuzen, superreuzen, witte dwergendiagram. Hoofdreeks, reuzen, superreuzen, witte dwergen
Een wat vollediger vorm; 95% van alleEen wat vollediger vorm; 95% van alle sterren op de hoofdreeks. Nog helderdersterren op de hoofdreeks. Nog helderder dan superreuzen: de hyperreuzendan superreuzen: de hyperreuzen
Evolutiesporen vóór aankomst op hoofdreeks;Evolutiesporen vóór aankomst op hoofdreeks; de zon ontstaat in ca. tien miljoen jaarde zon ontstaat in ca. tien miljoen jaar
DE ZON ONTSTOND UIT HETDE ZON ONTSTOND UIT HET INTERSTELLAIRE GAS IN RUIMINTERSTELLAIRE GAS IN RUIM 10 MILJOEN JAAR10 MILJOEN JAAR Contractie naar de hoofdreeksContractie naar de hoofdreeks duurde voor de zon dus niet langduurde voor de zon dus niet lang
DE BELANGRIJKSTE FASE:DE BELANGRIJKSTE FASE: KERNFUSIE IN HET CENTRUMKERNFUSIE IN HET CENTRUM VAN DE ZON; NU IS DE ZON EENVAN DE ZON; NU IS DE ZON EEN STERSTER Einde van eerste stap van de langeEinde van eerste stap van de lange reis; begin van een nieuwe fasereis; begin van een nieuwe fase
Wanneer is de gaswolk een ster?Wanneer is de gaswolk een ster? • Per definitie: zodra hij zelf licht-energie maakt.Per definitie: zodra hij zelf licht-energie maakt. • Dit gaat door kernfusieDit gaat door kernfusie • Vier protonen (kernen van het waterstof atoom)Vier protonen (kernen van het waterstof atoom) verenigen zich tot één atoomkern: de kern vanverenigen zich tot één atoomkern: de kern van een helium atoom. Dit gaat in enkele stappeneen helium atoom. Dit gaat in enkele stappen • Daar komt veel licht bij vrijDaar komt veel licht bij vrij • Gelukkig is dit een traag proces – daardoor kanGelukkig is dit een traag proces – daardoor kan de zon lang bestaande zon lang bestaan
Bij ‘lage‘ temperatuur (tot ca. 17 miljoen graden) :Bij ‘lage‘ temperatuur (tot ca. 17 miljoen graden) : de proton-proton reeks: stapsgewijze opbouw vande proton-proton reeks: stapsgewijze opbouw van de helium-atoomkern uit vier protonende helium-atoomkern uit vier protonen
Bij temperaturen boven 17 miljoen gradenBij temperaturen boven 17 miljoen graden overheerst de C-N-O cyclusoverheerst de C-N-O cyclus (bij 17 miljoen graden(bij 17 miljoen graden leveren pp-reeks en CNO cyclus evenveel)leveren pp-reeks en CNO cyclus evenveel)
De zon nu: een bol van 1,4 miljoen kmDe zon nu: een bol van 1,4 miljoen km diameter; 300 000 maal de aardmassadiameter; 300 000 maal de aardmassa
Halverwege de levensloopHalverwege de levensloop • De zon is nu ongeveer 4,5 miljard jaren oudDe zon is nu ongeveer 4,5 miljard jaren oud • Waterstof-helium fusie treedt nog slechts op inWaterstof-helium fusie treedt nog slechts op in een schil om het centrale deel van de zoneen schil om het centrale deel van de zon • In het centrum zijn alle waterstofkernen in dieIn het centrum zijn alle waterstofkernen in die van helium omgezet – er is nu in de kern van devan helium omgezet – er is nu in de kern van de zon geen waterstof over; dus geen fusiezon geen waterstof over; dus geen fusie • Maar in een schil daar om heen is het heetMaar in een schil daar om heen is het heet genoeg en is nog voldoende waterstof aanweziggenoeg en is nog voldoende waterstof aanwezig voor de fusie:voor de fusie: schilfusieschilfusie
Het zonsinwendige nuHet zonsinwendige nu: centrale temperatuur en dichtheid zijn: centrale temperatuur en dichtheid zijn 15,7 miljoen graden en 160 kg/liter. Een ‘dode’ kern van niet-fuserend15,7 miljoen graden en 160 kg/liter. Een ‘dode’ kern van niet-fuserend heliumgas; daar omheen fuseert H tot He in een schil:heliumgas; daar omheen fuseert H tot He in een schil: schilfusieschilfusie
Zeer stabiele lichtbronZeer stabiele lichtbron Door contractie van het centrale deel nemen daar en inDoor contractie van het centrale deel nemen daar en in de heliumfusie-schil de dichtheid en temperatuur toe.de heliumfusie-schil de dichtheid en temperatuur toe. Daardoor zullen ook de zonnestraling en deDaardoor zullen ook de zonnestraling en de zonshelderheid toenemen. Met 0,15% per miljoen jaarzonshelderheid toenemen. Met 0,15% per miljoen jaar
SPOOR 2: HET RODESPOOR 2: HET RODE REUS STADIUMREUS STADIUM Na 9 miljard jaar: eind waterstofNa 9 miljard jaar: eind waterstof fusie. De zon, inmiddels al heelfusie. De zon, inmiddels al heel wat intenser stralend, heeftwat intenser stralend, heeft inmiddels de hoofdreeks verlateninmiddels de hoofdreeks verlaten
Naar het rode reus stadiumNaar het rode reus stadium • Daar de zonnekern evenals de schil nu uit niet-Daar de zonnekern evenals de schil nu uit niet- fuserend heliumgas bestaat en daarbuiten defuserend heliumgas bestaat en daarbuiten de temperatuur te laag is voor fusie, wordt geentemperatuur te laag is voor fusie, wordt geen straling meer geproduceerd. De inwendigestraling meer geproduceerd. De inwendige stralingsdruk is dus laagstralingsdruk is dus laag • Daardoor stort de kern ineen en zo wordt hetDaardoor stort de kern ineen en zo wordt het binnenste van de zon vrij snel weer heterbinnenste van de zon vrij snel weer heter • Waterstof-fusie treedt nu weer op en wel in eenWaterstof-fusie treedt nu weer op en wel in een groeiende schil, steeds verder van het centrumgroeiende schil, steeds verder van het centrum
Steeds lichtsterker zon in deSteeds lichtsterker zon in de rode reus faserode reus fase • Waterstof-fusie schil schuift naar buitenWaterstof-fusie schil schuift naar buiten • Zon wordt daardoor opgeblazen – omvang neemt toeZon wordt daardoor opgeblazen – omvang neemt toe • Stralend oppervlak vergroot en daardoor wordtStralend oppervlak vergroot en daardoor wordt oppervlak koeleroppervlak koeler • Tegelijkertijd, door temperatuur-toename, steeds groterTegelijkertijd, door temperatuur-toename, steeds groter energieproductie in de waterstofschil; zon gaat dusenergieproductie in de waterstofschil; zon gaat dus helderder stralenhelderder stralen • Zon loopt langs spoor 2 in evolutiediagramZon loopt langs spoor 2 in evolutiediagram • Deze rode reus fase duurt een miljard jaarDeze rode reus fase duurt een miljard jaar
Na 10 miljard jaar: zon is rode reus;Na 10 miljard jaar: zon is rode reus; helderheid ca. 600 maal huidige zon;helderheid ca. 600 maal huidige zon; oppervlakte temperatuur 3600 gradenoppervlakte temperatuur 3600 graden
De rode reus:De rode reus: middellijn is ongeveer 100middellijn is ongeveer 100 maal groter dan nu geworden; binnenstemaal groter dan nu geworden; binnenste drie planeten zijn opgesloktdrie planeten zijn opgeslokt
SPOOR 3: FUSERENDSPOOR 3: FUSEREND HELIUM PRODUCEERTHELIUM PRODUCEERT KOOLSTOF EN ZUURSTOFKOOLSTOF EN ZUURSTOF Verdere evolutie: Dode heliumkernVerdere evolutie: Dode heliumkern komt tot levenkomt tot leven
Temperatuur in kern neemt toeTemperatuur in kern neemt toe • In de heliumkern vindt geen kernfusie plaatsIn de heliumkern vindt geen kernfusie plaats • Er wordt dus geen straling geproduceerdEr wordt dus geen straling geproduceerd • Ster bestaat aanvankelijk uit ‘dode’ heliumkernSter bestaat aanvankelijk uit ‘dode’ heliumkern met daar om heen steeds grotere fuserende H-met daar om heen steeds grotere fuserende H- He schilHe schil • Er is dus slechts een geringe (stralings-) druk inEr is dus slechts een geringe (stralings-) druk in de He kernde He kern • De kern krimpt daardoor langzaam ineenDe kern krimpt daardoor langzaam ineen • Daardoor stijgt daar de temperatuurDaardoor stijgt daar de temperatuur
Heliumfusie: een C-O kern ontstaatHeliumfusie: een C-O kern ontstaat • Als de temperatuur in de kern boven 300 miljoen gradenAls de temperatuur in de kern boven 300 miljoen graden is geworden, is fusie daar weer mogelijk:is geworden, is fusie daar weer mogelijk: heliumfusieheliumfusie • Drie heliumdeeltje vormen koolstof deeltje (3HeDrie heliumdeeltje vormen koolstof deeltje (3He -> C):-> C): Het ‘triple-alfa proces’ (heliumkern = alfa deeltje)Het ‘triple-alfa proces’ (heliumkern = alfa deeltje) • Ook zuurstof ontstaan: C + He -> O. Zo ontstaat eenOok zuurstof ontstaan: C + He -> O. Zo ontstaat een C/O kernC/O kern • De sterkere straling van de steeds compacter sterkernDe sterkere straling van de steeds compacter sterkern terwijl de zon niet meer groter wordt, eerder krimpt, geeftterwijl de zon niet meer groter wordt, eerder krimpt, geeft een hogere oppervlakte temperatuureen hogere oppervlakte temperatuur • Ster gaat naar links in Hertzsprung Russell diagram enSter gaat naar links in Hertzsprung Russell diagram en wordt een ‘gele reus’ (spoor 3 in evolutie-diagram)wordt een ‘gele reus’ (spoor 3 in evolutie-diagram)
De ‘horizontale’ tak (3) wordt vrij snelDe ‘horizontale’ tak (3) wordt vrij snel doorlopen: in slechts 100 miljoen jaardoorlopen: in slechts 100 miljoen jaar
SPOOR 4: ASYMPTOTISCHESPOOR 4: ASYMPTOTISCHE REUZENTAK : GELE REUSREUZENTAK : GELE REUS WORDT EEN RODEWORDT EEN RODE SUPERREUSSUPERREUS Na de horizontale tak doorlopen teNa de horizontale tak doorlopen te hebben komt de zon op dehebben komt de zon op de asymptotische reuzentakasymptotische reuzentak
ASYMPTOTISCHEASYMPTOTISCHE REUZENTAK (SPOOR 4)REUZENTAK (SPOOR 4) WORDT BEHEERST DOORWORDT BEHEERST DOOR DRIE VERSCHIJNSELENDRIE VERSCHIJNSELEN - Een gedegenereerde sterkernEen gedegenereerde sterkern - Een sterke zonnewindEen sterke zonnewind - Thermische pulsenThermische pulsen
Gedegenereerde kernGedegenereerde kern • Druk in het centrum is nu zo groot geworden dat hetDruk in het centrum is nu zo groot geworden dat het elektronengas daarelektronengas daar degenereertdegenereert • Dit betekent dat elk elektron een ruimte inneemt die veelDit betekent dat elk elektron een ruimte inneemt die veel kleiner is dan de omvang van de elektronenschillen rondkleiner is dan de omvang van de elektronenschillen rond de atoomkernende atoomkernen • Atomen beperken zich tot hun kernen; die zijn meer danAtomen beperken zich tot hun kernen; die zijn meer dan 1000 maal kleiner dan het atoom1000 maal kleiner dan het atoom • Typische gasdichtheid in gedegenereerde sterkern isTypische gasdichtheid in gedegenereerde sterkern is dan ca. 100 000 tot een miljoen: d.w.z.: een literdan ca. 100 000 tot een miljoen: d.w.z.: een liter elektronengas weegt 100 000 tot een miljoen kg.elektronengas weegt 100 000 tot een miljoen kg.
Zonnewind neemt in sterkte toeZonnewind neemt in sterkte toe • De toegenomen temperatuur, die tot in deDe toegenomen temperatuur, die tot in de buitenste lagen optreedt, veroorzaakt eenbuitenste lagen optreedt, veroorzaakt een steeds groeiende en dus omvangrijkersteeds groeiende en dus omvangrijker fuserende buitenmantel; deze wordtfuserende buitenmantel; deze wordt ‘opgeblazen’.‘opgeblazen’. • Nog verder daarbuiten een steeds ijlere, koelereNog verder daarbuiten een steeds ijlere, koelere mantelmantel • Steeds meer stergas stroomt daardoor de ruimteSteeds meer stergas stroomt daardoor de ruimte in : de verhoogde zonnewindin : de verhoogde zonnewind
Thermische pulsenThermische pulsen • Groot temperatuurverschil tussen heet centraalGroot temperatuurverschil tussen heet centraal deel en koelere mantel veroorzaakt sterkedeel en koelere mantel veroorzaakt sterke convectieconvectie: opstijgende en dalende gasstromen.: opstijgende en dalende gasstromen. • Het hete gas uit de kern dringt zo door tot in deHet hete gas uit de kern dringt zo door tot in de buiten liggende heliumschilbuiten liggende heliumschil • Zo kan dan vrij dicht onder het oppervlak evenZo kan dan vrij dicht onder het oppervlak even fusie van heliumgas tot koolstof (triple alfa)fusie van heliumgas tot koolstof (triple alfa) optreden: eenoptreden: een thermische pulsthermische puls leidt even totleidt even tot extra sterke zonnewindextra sterke zonnewind
Thermische puls: korte flits vanThermische puls: korte flits van uitgestraald gasuitgestraald gas • Deze flits duurt zo kort dat hij moeilijk waarneembaar isDeze flits duurt zo kort dat hij moeilijk waarneembaar is • Toch is onlangs bij de ster R Sculptoris (Beeldhouwer)Toch is onlangs bij de ster R Sculptoris (Beeldhouwer) een aantal opvolgende pulsen waargenomeneen aantal opvolgende pulsen waargenomen • Dit gebeurde in het nieuwe internationale observatoriumDit gebeurde in het nieuwe internationale observatorium ALMAALMA • ALMA: samenwerkingsproject van ESO (EuropeanALMA: samenwerkingsproject van ESO (European Southern Observatory), de VS en Japan.Southern Observatory), de VS en Japan.
Pas onlangs waargenomenPas onlangs waargenomen • Op het Chajnator plateau in Chili (5000 mOp het Chajnator plateau in Chili (5000 m hoog) staat sinds kort ALMA:hoog) staat sinds kort ALMA: Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) • Dit is een complex van 66 uiterst nauwkeurige radio antennes • Het complex strekt zich uit over ongeveer 16 km
Deel van het ALMA observatoriumDeel van het ALMA observatorium
Gas-uitstotingen van de ster R Sculptoris.Gas-uitstotingen van de ster R Sculptoris. LLichte spiraalstructuur van het uitgestroomde gasichte spiraalstructuur van het uitgestroomde gas om roterende ster verraadt thermische pulsom roterende ster verraadt thermische puls
MIRA STERRENMIRA STERREN De (reusachtig grote en tevens ijle) zon is nu zoDe (reusachtig grote en tevens ijle) zon is nu zo onstabiel dat onder invloed van deze pulsen enonstabiel dat onder invloed van deze pulsen en gedurende een deel van deze fase (spoor 4) degedurende een deel van deze fase (spoor 4) de ster kan gaan pulseren en zo is de zon danster kan gaan pulseren en zo is de zon dan tijdelijk een veranderlijke stertijdelijk een veranderlijke ster
Ontdekking van de Mira sterrenOntdekking van de Mira sterren • 13 aug. 1596: dominee David Fabricius13 aug. 1596: dominee David Fabricius (oost-Friesland) ontdekte een nieuwe ster(oost-Friesland) ontdekte een nieuwe ster in de Walvis – bleek veranderlijk met eenin de Walvis – bleek veranderlijk met een periode van ongeveer 300 dagenperiode van ongeveer 300 dagen • Hevelius noemde hem Mira Ceti : deHevelius noemde hem Mira Ceti : de verwonderlijke in de Walvisverwonderlijke in de Walvis • Bleek later prototype te zijn van een groteBleek later prototype te zijn van een grote groep: de Mira sterrengroep: de Mira sterren
Lichtkromme Mira van 1865-1985Lichtkromme Mira van 1865-1985
Kleiner deel van lichtkromme; amplitude is ca. 6Kleiner deel van lichtkromme; amplitude is ca. 6 magnituden (= factor 250); periode ruim 300magnituden (= factor 250); periode ruim 300 dagen.dagen.
De Mira fase is vrij kort in vergelijk metDe Mira fase is vrij kort in vergelijk met verblijfsduur op Asymptotische Reuzentakverblijfsduur op Asymptotische Reuzentak • De pulsaties worden waarschijnlijk geïnitieerdDe pulsaties worden waarschijnlijk geïnitieerd door de thermische pulsendoor de thermische pulsen • Per jaar verliest de Mira ster ongeveer 2Per jaar verliest de Mira ster ongeveer 2 miljoenste zonsmassamiljoenste zonsmassa • Ster verblijft ca. 30 miljoen jaar opSter verblijft ca. 30 miljoen jaar op Asymptotische ReuzentakAsymptotische Reuzentak • Massaverlies in 1 miljoen jaar zou dus meer zijnMassaverlies in 1 miljoen jaar zou dus meer zijn dan een zonsmassa (= de massa van de ster).dan een zonsmassa (= de massa van de ster). • Mira fase kan dus niet 30 miljoen jaren durenMira fase kan dus niet 30 miljoen jaren duren
SPOOR 5:SPOOR 5: VOORLAATSTE FASE:VOORLAATSTE FASE: PLANETAIRE NEVELPLANETAIRE NEVEL Groot massaverlies in de asymptotischeGroot massaverlies in de asymptotische reuzenfase. Uiteindelijk is alle H en Hereuzenfase. Uiteindelijk is alle H en He opgebrand. Koolstof en zuurstof kunnen bij deopgebrand. Koolstof en zuurstof kunnen bij de heersende temperatuur niet fuseren; daarvoorheersende temperatuur niet fuseren; daarvoor heeft zon te geringe massa. De zon stort in zijnheeft zon te geringe massa. De zon stort in zijn geheel ineen tot en gedegenereerde ‘wittegeheel ineen tot en gedegenereerde ‘witte dwerg’dwerg’
Val-energie produceert verhittingVal-energie produceert verhitting • De energie van het vallende gas wordt bij hetDe energie van het vallende gas wordt bij het ineenstorten omgezet in warmte- (thermische-)ineenstorten omgezet in warmte- (thermische-) energie: ster wordt nog even verder verhitenergie: ster wordt nog even verder verhit • Dit geldt voor voor de buitenlagenDit geldt voor voor de buitenlagen • Daar vindt nog even enige kernfusie plaats maarDaar vindt nog even enige kernfusie plaats maar het grootste deel van het verhitte gas vliegt dehet grootste deel van het verhitte gas vliegt de ruimte inruimte in • Wegvliegend gas omhult nog enige tijd deWegvliegend gas omhult nog enige tijd de gedegenereerde stergedegenereerde ster
Omhullende gaswolk noemen we de planetaire nevel; deOmhullende gaswolk noemen we de planetaire nevel; de overblijvende gedegenereerde ster: de witte dwergoverblijvende gedegenereerde ster: de witte dwerg
Spoor 5: planetaire nevel; spoor 6: witte dwergSpoor 5: planetaire nevel; spoor 6: witte dwerg
De Ringnevel in De Lier. Het uitgestoten gas omhult deDe Ringnevel in De Lier. Het uitgestoten gas omhult de ster. In een slechte kijker ziet dit er uit als een planeetje.ster. In een slechte kijker ziet dit er uit als een planeetje.
Andere planetaire nevel – er is meer dan één wolk.Andere planetaire nevel – er is meer dan één wolk. zie de vage omhulling. We tonen meer gevallenzie de vage omhulling. We tonen meer gevallen
6 zon-levensloop
6 zon-levensloop
6 zon-levensloop
6 zon-levensloop
6 zon-levensloop
Gaswolk: meer dan één uitstoting;Gaswolk: meer dan één uitstoting; korte leeftijdkorte leeftijd • Er is vaak sprake van meer dan één uitstotingEr is vaak sprake van meer dan één uitstoting van gas; heeft te maken met thermische pulsen.van gas; heeft te maken met thermische pulsen. • De omhullende gaswolk stroomt weg met eenDe omhullende gaswolk stroomt weg met een gemiddelde snelheid van enkele tot enkelegemiddelde snelheid van enkele tot enkele tientallen km/seconde.tientallen km/seconde. • Hij wordt nog wel even van uit de mantel van deHij wordt nog wel even van uit de mantel van de ster aangevuld maar na enkele tienduizendenster aangevuld maar na enkele tienduizenden jaren is de planetaire nevel in de ruimtejaren is de planetaire nevel in de ruimte verdwenen: Einde van de voorlaatste fase.verdwenen: Einde van de voorlaatste fase.
Nog even hoge temperatuurNog even hoge temperatuur • Direct na het verlaten van de asymptotischeDirect na het verlaten van de asymptotische reuzentak zal de ineenstortende ster totreuzentak zal de ineenstortende ster tot verhitting leiden van het gasverhitting leiden van het gas • De verhitting vindt plaats nabij en dicht onderDe verhitting vindt plaats nabij en dicht onder het steroppervlakhet steroppervlak • Daardoor wordt de nevel heet – dat kan tot veleDaardoor wordt de nevel heet – dat kan tot vele tienduizenden graden oplopentienduizenden graden oplopen • Maar uiteindelijk is het gas verdwenen ; overMaar uiteindelijk is het gas verdwenen ; over blijft de kale witte dwergblijft de kale witte dwerg
SPOOR 6: DE EINDFASE ISSPOOR 6: DE EINDFASE IS EEN WITTE DWERGSTEREEN WITTE DWERGSTER Over blijft een witte dwergster: massa vanOver blijft een witte dwergster: massa van ongeveer 1 zonsmassa en omvang als van deongeveer 1 zonsmassa en omvang als van de aarde. Gedegenereerde materie, dus compactaarde. Gedegenereerde materie, dus compact objectobject
De eerst ontdekte witte dwerg – Sirius B.De eerst ontdekte witte dwerg – Sirius B. Massa als van de zon; omvang als de aardeMassa als van de zon; omvang als de aarde..
Doorsnee van een gemiddelde witte dwergDoorsnee van een gemiddelde witte dwerg
Evolutiespoor – van witte naar bruine dwergEvolutiespoor – van witte naar bruine dwerg
Van wit naar rood, bruin, zwartVan wit naar rood, bruin, zwart • De witte dwergster blijft afkoelen.De witte dwergster blijft afkoelen. • Aanvankelijk was het een hete witte dwerg, dieAanvankelijk was het een hete witte dwerg, die al afkoelend na lange tijd rood wordtal afkoelend na lange tijd rood wordt • Zijn lichtuitstraling dankt hij aan het inkrimpenZijn lichtuitstraling dankt hij aan het inkrimpen van de ster, dus val-energie; dat is geen rijkevan de ster, dus val-energie; dat is geen rijke energiebron – dus weinig lichtenergiebron – dus weinig licht • Hij koelt verder af en straalt steeds zwakker; zoHij koelt verder af en straalt steeds zwakker; zo ontstaat na de rode, de bruine dwerg – daarnaontstaat na de rode, de bruine dwerg – daarna wordt hij geleidelijk onzichtbaarwordt hij geleidelijk onzichtbaar
Veel witte dwergen in oudeVeel witte dwergen in oude stergroepstergroep • Een witte dwerg is minstens 10 miljard jaar oudEen witte dwerg is minstens 10 miljard jaar oud • Het heelal is 14 miljard jaar oudHet heelal is 14 miljard jaar oud • Er zijn stergroeperingen die ouder zijn dan 10Er zijn stergroeperingen die ouder zijn dan 10 miljard jaarmiljard jaar • Zoals de bolvormige sterhopenZoals de bolvormige sterhopen • Deze moeten dus veel witte dwergen bevatten;Deze moeten dus veel witte dwergen bevatten; dode resten van zon-achtige sterrendode resten van zon-achtige sterren • Deze resten zullen nog miljarden jaren blijvenDeze resten zullen nog miljarden jaren blijven stralen; steeds zwakkerstralen; steeds zwakker
Dit blijkt: Er zijn veel witte dwergen (de rodeDit blijkt: Er zijn veel witte dwergen (de rode puntjes) in de oude sterhoop M4puntjes) in de oude sterhoop M4
Samengevat: verblijftijden in miljarden jarenSamengevat: verblijftijden in miljarden jaren • Contractie uit interstellair gas: 0,01Contractie uit interstellair gas: 0,01 • HoofdreeksHoofdreeks 99 • Rode reusRode reus 11 • Gele reus (horizontale tak)Gele reus (horizontale tak) 0,10,1 • Rode superreusRode superreus 0,030,03 • Planetaire nevelPlanetaire nevel 0,000 030,000 03 • Witte, rode, bruine, … dwergWitte, rode, bruine, … dwerg velevele
DANK U !DANK U ! Deze presentatie kan nagezienDeze presentatie kan nagezien worden op mijn website. Ga naarworden op mijn website. Ga naar www.cdejager.comwww.cdejager.com en daar naaren daar naar het blad ‘presentaties’ . Daarhet blad ‘presentaties’ . Daar naar ‘zon-levensloop’naar ‘zon-levensloop’

More Related Content

6 zon-levensloop

  • 1. De levensloop van deDe levensloop van de zonzon Van gaswolk via hoofdreeks, reuzenster,Van gaswolk via hoofdreeks, reuzenster, superreus, planetaire nevel naar hetsuperreus, planetaire nevel naar het eindeloos lange leven van een witte dwergeindeloos lange leven van een witte dwerg C. de JagerC. de Jager
  • 2. Een ster wordt geboren in het interstellaireEen ster wordt geboren in het interstellaire medium door samenklonteren van gaswolkenmedium door samenklonteren van gaswolken
  • 3. Deel van de Apenkop nevel;Deel van de Apenkop nevel; samenklonteren onder invloed van zwaartekrachtsamenklonteren onder invloed van zwaartekracht en stralingsdruken stralingsdruk
  • 4. Deel van de Orion nevel – gasDeel van de Orion nevel – gas klontert traag tezamenklontert traag tezamen
  • 5. Geboorteplaats van sterren in Vulpecula (Vosje)Geboorteplaats van sterren in Vulpecula (Vosje)
  • 6. Gas wordt dichter en ondoorzichtig – Bok globulenGas wordt dichter en ondoorzichtig – Bok globulen ontstaanontstaan (zie ook(zie ook The Milky Way. Bart J. Bok and Priscilla F. Bok, Harvard University Press). 
  • 7. Globulen in soorten inGlobulen in soorten in IC 2994IC 2994 (Hubble opname)(Hubble opname)
  • 8. Langzamerhand ontstaanLangzamerhand ontstaan protosterrenprotosterren:: steeds compacter gaswolken, maarsteeds compacter gaswolken, maar waarin nog geen kernreacties optredenwaarin nog geen kernreacties optreden
  • 9. Nog meer protosterrenNog meer protosterren (kleuren(kleuren zijn overdreven – geven temperatuurverschillen aan)zijn overdreven – geven temperatuurverschillen aan)
  • 10. Hoeveel tijd kost dit? Gebruik het Hertzsprung-RussellHoeveel tijd kost dit? Gebruik het Hertzsprung-Russell diagram. Hoofdreeks, reuzen, superreuzen, witte dwergendiagram. Hoofdreeks, reuzen, superreuzen, witte dwergen
  • 11. Een wat vollediger vorm; 95% van alleEen wat vollediger vorm; 95% van alle sterren op de hoofdreeks. Nog helderdersterren op de hoofdreeks. Nog helderder dan superreuzen: de hyperreuzendan superreuzen: de hyperreuzen
  • 12. Evolutiesporen vóór aankomst op hoofdreeks;Evolutiesporen vóór aankomst op hoofdreeks; de zon ontstaat in ca. tien miljoen jaarde zon ontstaat in ca. tien miljoen jaar
  • 13. DE ZON ONTSTOND UIT HETDE ZON ONTSTOND UIT HET INTERSTELLAIRE GAS IN RUIMINTERSTELLAIRE GAS IN RUIM 10 MILJOEN JAAR10 MILJOEN JAAR Contractie naar de hoofdreeksContractie naar de hoofdreeks duurde voor de zon dus niet langduurde voor de zon dus niet lang
  • 14. DE BELANGRIJKSTE FASE:DE BELANGRIJKSTE FASE: KERNFUSIE IN HET CENTRUMKERNFUSIE IN HET CENTRUM VAN DE ZON; NU IS DE ZON EENVAN DE ZON; NU IS DE ZON EEN STERSTER Einde van eerste stap van de langeEinde van eerste stap van de lange reis; begin van een nieuwe fasereis; begin van een nieuwe fase
  • 15. Wanneer is de gaswolk een ster?Wanneer is de gaswolk een ster? • Per definitie: zodra hij zelf licht-energie maakt.Per definitie: zodra hij zelf licht-energie maakt. • Dit gaat door kernfusieDit gaat door kernfusie • Vier protonen (kernen van het waterstof atoom)Vier protonen (kernen van het waterstof atoom) verenigen zich tot één atoomkern: de kern vanverenigen zich tot één atoomkern: de kern van een helium atoom. Dit gaat in enkele stappeneen helium atoom. Dit gaat in enkele stappen • Daar komt veel licht bij vrijDaar komt veel licht bij vrij • Gelukkig is dit een traag proces – daardoor kanGelukkig is dit een traag proces – daardoor kan de zon lang bestaande zon lang bestaan
  • 16. Bij ‘lage‘ temperatuur (tot ca. 17 miljoen graden) :Bij ‘lage‘ temperatuur (tot ca. 17 miljoen graden) : de proton-proton reeks: stapsgewijze opbouw vande proton-proton reeks: stapsgewijze opbouw van de helium-atoomkern uit vier protonende helium-atoomkern uit vier protonen
  • 17. Bij temperaturen boven 17 miljoen gradenBij temperaturen boven 17 miljoen graden overheerst de C-N-O cyclusoverheerst de C-N-O cyclus (bij 17 miljoen graden(bij 17 miljoen graden leveren pp-reeks en CNO cyclus evenveel)leveren pp-reeks en CNO cyclus evenveel)
  • 18. De zon nu: een bol van 1,4 miljoen kmDe zon nu: een bol van 1,4 miljoen km diameter; 300 000 maal de aardmassadiameter; 300 000 maal de aardmassa
  • 19. Halverwege de levensloopHalverwege de levensloop • De zon is nu ongeveer 4,5 miljard jaren oudDe zon is nu ongeveer 4,5 miljard jaren oud • Waterstof-helium fusie treedt nog slechts op inWaterstof-helium fusie treedt nog slechts op in een schil om het centrale deel van de zoneen schil om het centrale deel van de zon • In het centrum zijn alle waterstofkernen in dieIn het centrum zijn alle waterstofkernen in die van helium omgezet – er is nu in de kern van devan helium omgezet – er is nu in de kern van de zon geen waterstof over; dus geen fusiezon geen waterstof over; dus geen fusie • Maar in een schil daar om heen is het heetMaar in een schil daar om heen is het heet genoeg en is nog voldoende waterstof aanweziggenoeg en is nog voldoende waterstof aanwezig voor de fusie:voor de fusie: schilfusieschilfusie
  • 20. Het zonsinwendige nuHet zonsinwendige nu: centrale temperatuur en dichtheid zijn: centrale temperatuur en dichtheid zijn 15,7 miljoen graden en 160 kg/liter. Een ‘dode’ kern van niet-fuserend15,7 miljoen graden en 160 kg/liter. Een ‘dode’ kern van niet-fuserend heliumgas; daar omheen fuseert H tot He in een schil:heliumgas; daar omheen fuseert H tot He in een schil: schilfusieschilfusie
  • 21. Zeer stabiele lichtbronZeer stabiele lichtbron Door contractie van het centrale deel nemen daar en inDoor contractie van het centrale deel nemen daar en in de heliumfusie-schil de dichtheid en temperatuur toe.de heliumfusie-schil de dichtheid en temperatuur toe. Daardoor zullen ook de zonnestraling en deDaardoor zullen ook de zonnestraling en de zonshelderheid toenemen. Met 0,15% per miljoen jaarzonshelderheid toenemen. Met 0,15% per miljoen jaar
  • 22. SPOOR 2: HET RODESPOOR 2: HET RODE REUS STADIUMREUS STADIUM Na 9 miljard jaar: eind waterstofNa 9 miljard jaar: eind waterstof fusie. De zon, inmiddels al heelfusie. De zon, inmiddels al heel wat intenser stralend, heeftwat intenser stralend, heeft inmiddels de hoofdreeks verlateninmiddels de hoofdreeks verlaten
  • 23. Naar het rode reus stadiumNaar het rode reus stadium • Daar de zonnekern evenals de schil nu uit niet-Daar de zonnekern evenals de schil nu uit niet- fuserend heliumgas bestaat en daarbuiten defuserend heliumgas bestaat en daarbuiten de temperatuur te laag is voor fusie, wordt geentemperatuur te laag is voor fusie, wordt geen straling meer geproduceerd. De inwendigestraling meer geproduceerd. De inwendige stralingsdruk is dus laagstralingsdruk is dus laag • Daardoor stort de kern ineen en zo wordt hetDaardoor stort de kern ineen en zo wordt het binnenste van de zon vrij snel weer heterbinnenste van de zon vrij snel weer heter • Waterstof-fusie treedt nu weer op en wel in eenWaterstof-fusie treedt nu weer op en wel in een groeiende schil, steeds verder van het centrumgroeiende schil, steeds verder van het centrum
  • 24. Steeds lichtsterker zon in deSteeds lichtsterker zon in de rode reus faserode reus fase • Waterstof-fusie schil schuift naar buitenWaterstof-fusie schil schuift naar buiten • Zon wordt daardoor opgeblazen – omvang neemt toeZon wordt daardoor opgeblazen – omvang neemt toe • Stralend oppervlak vergroot en daardoor wordtStralend oppervlak vergroot en daardoor wordt oppervlak koeleroppervlak koeler • Tegelijkertijd, door temperatuur-toename, steeds groterTegelijkertijd, door temperatuur-toename, steeds groter energieproductie in de waterstofschil; zon gaat dusenergieproductie in de waterstofschil; zon gaat dus helderder stralenhelderder stralen • Zon loopt langs spoor 2 in evolutiediagramZon loopt langs spoor 2 in evolutiediagram • Deze rode reus fase duurt een miljard jaarDeze rode reus fase duurt een miljard jaar
  • 25. Na 10 miljard jaar: zon is rode reus;Na 10 miljard jaar: zon is rode reus; helderheid ca. 600 maal huidige zon;helderheid ca. 600 maal huidige zon; oppervlakte temperatuur 3600 gradenoppervlakte temperatuur 3600 graden
  • 26. De rode reus:De rode reus: middellijn is ongeveer 100middellijn is ongeveer 100 maal groter dan nu geworden; binnenstemaal groter dan nu geworden; binnenste drie planeten zijn opgesloktdrie planeten zijn opgeslokt
  • 27. SPOOR 3: FUSERENDSPOOR 3: FUSEREND HELIUM PRODUCEERTHELIUM PRODUCEERT KOOLSTOF EN ZUURSTOFKOOLSTOF EN ZUURSTOF Verdere evolutie: Dode heliumkernVerdere evolutie: Dode heliumkern komt tot levenkomt tot leven
  • 28. Temperatuur in kern neemt toeTemperatuur in kern neemt toe • In de heliumkern vindt geen kernfusie plaatsIn de heliumkern vindt geen kernfusie plaats • Er wordt dus geen straling geproduceerdEr wordt dus geen straling geproduceerd • Ster bestaat aanvankelijk uit ‘dode’ heliumkernSter bestaat aanvankelijk uit ‘dode’ heliumkern met daar om heen steeds grotere fuserende H-met daar om heen steeds grotere fuserende H- He schilHe schil • Er is dus slechts een geringe (stralings-) druk inEr is dus slechts een geringe (stralings-) druk in de He kernde He kern • De kern krimpt daardoor langzaam ineenDe kern krimpt daardoor langzaam ineen • Daardoor stijgt daar de temperatuurDaardoor stijgt daar de temperatuur
  • 29. Heliumfusie: een C-O kern ontstaatHeliumfusie: een C-O kern ontstaat • Als de temperatuur in de kern boven 300 miljoen gradenAls de temperatuur in de kern boven 300 miljoen graden is geworden, is fusie daar weer mogelijk:is geworden, is fusie daar weer mogelijk: heliumfusieheliumfusie • Drie heliumdeeltje vormen koolstof deeltje (3HeDrie heliumdeeltje vormen koolstof deeltje (3He -> C):-> C): Het ‘triple-alfa proces’ (heliumkern = alfa deeltje)Het ‘triple-alfa proces’ (heliumkern = alfa deeltje) • Ook zuurstof ontstaan: C + He -> O. Zo ontstaat eenOok zuurstof ontstaan: C + He -> O. Zo ontstaat een C/O kernC/O kern • De sterkere straling van de steeds compacter sterkernDe sterkere straling van de steeds compacter sterkern terwijl de zon niet meer groter wordt, eerder krimpt, geeftterwijl de zon niet meer groter wordt, eerder krimpt, geeft een hogere oppervlakte temperatuureen hogere oppervlakte temperatuur • Ster gaat naar links in Hertzsprung Russell diagram enSter gaat naar links in Hertzsprung Russell diagram en wordt een ‘gele reus’ (spoor 3 in evolutie-diagram)wordt een ‘gele reus’ (spoor 3 in evolutie-diagram)
  • 30. De ‘horizontale’ tak (3) wordt vrij snelDe ‘horizontale’ tak (3) wordt vrij snel doorlopen: in slechts 100 miljoen jaardoorlopen: in slechts 100 miljoen jaar
  • 31. SPOOR 4: ASYMPTOTISCHESPOOR 4: ASYMPTOTISCHE REUZENTAK : GELE REUSREUZENTAK : GELE REUS WORDT EEN RODEWORDT EEN RODE SUPERREUSSUPERREUS Na de horizontale tak doorlopen teNa de horizontale tak doorlopen te hebben komt de zon op dehebben komt de zon op de asymptotische reuzentakasymptotische reuzentak
  • 32. ASYMPTOTISCHEASYMPTOTISCHE REUZENTAK (SPOOR 4)REUZENTAK (SPOOR 4) WORDT BEHEERST DOORWORDT BEHEERST DOOR DRIE VERSCHIJNSELENDRIE VERSCHIJNSELEN - Een gedegenereerde sterkernEen gedegenereerde sterkern - Een sterke zonnewindEen sterke zonnewind - Thermische pulsenThermische pulsen
  • 33. Gedegenereerde kernGedegenereerde kern • Druk in het centrum is nu zo groot geworden dat hetDruk in het centrum is nu zo groot geworden dat het elektronengas daarelektronengas daar degenereertdegenereert • Dit betekent dat elk elektron een ruimte inneemt die veelDit betekent dat elk elektron een ruimte inneemt die veel kleiner is dan de omvang van de elektronenschillen rondkleiner is dan de omvang van de elektronenschillen rond de atoomkernende atoomkernen • Atomen beperken zich tot hun kernen; die zijn meer danAtomen beperken zich tot hun kernen; die zijn meer dan 1000 maal kleiner dan het atoom1000 maal kleiner dan het atoom • Typische gasdichtheid in gedegenereerde sterkern isTypische gasdichtheid in gedegenereerde sterkern is dan ca. 100 000 tot een miljoen: d.w.z.: een literdan ca. 100 000 tot een miljoen: d.w.z.: een liter elektronengas weegt 100 000 tot een miljoen kg.elektronengas weegt 100 000 tot een miljoen kg.
  • 34. Zonnewind neemt in sterkte toeZonnewind neemt in sterkte toe • De toegenomen temperatuur, die tot in deDe toegenomen temperatuur, die tot in de buitenste lagen optreedt, veroorzaakt eenbuitenste lagen optreedt, veroorzaakt een steeds groeiende en dus omvangrijkersteeds groeiende en dus omvangrijker fuserende buitenmantel; deze wordtfuserende buitenmantel; deze wordt ‘opgeblazen’.‘opgeblazen’. • Nog verder daarbuiten een steeds ijlere, koelereNog verder daarbuiten een steeds ijlere, koelere mantelmantel • Steeds meer stergas stroomt daardoor de ruimteSteeds meer stergas stroomt daardoor de ruimte in : de verhoogde zonnewindin : de verhoogde zonnewind
  • 35. Thermische pulsenThermische pulsen • Groot temperatuurverschil tussen heet centraalGroot temperatuurverschil tussen heet centraal deel en koelere mantel veroorzaakt sterkedeel en koelere mantel veroorzaakt sterke convectieconvectie: opstijgende en dalende gasstromen.: opstijgende en dalende gasstromen. • Het hete gas uit de kern dringt zo door tot in deHet hete gas uit de kern dringt zo door tot in de buiten liggende heliumschilbuiten liggende heliumschil • Zo kan dan vrij dicht onder het oppervlak evenZo kan dan vrij dicht onder het oppervlak even fusie van heliumgas tot koolstof (triple alfa)fusie van heliumgas tot koolstof (triple alfa) optreden: eenoptreden: een thermische pulsthermische puls leidt even totleidt even tot extra sterke zonnewindextra sterke zonnewind
  • 36. Thermische puls: korte flits vanThermische puls: korte flits van uitgestraald gasuitgestraald gas • Deze flits duurt zo kort dat hij moeilijk waarneembaar isDeze flits duurt zo kort dat hij moeilijk waarneembaar is • Toch is onlangs bij de ster R Sculptoris (Beeldhouwer)Toch is onlangs bij de ster R Sculptoris (Beeldhouwer) een aantal opvolgende pulsen waargenomeneen aantal opvolgende pulsen waargenomen • Dit gebeurde in het nieuwe internationale observatoriumDit gebeurde in het nieuwe internationale observatorium ALMAALMA • ALMA: samenwerkingsproject van ESO (EuropeanALMA: samenwerkingsproject van ESO (European Southern Observatory), de VS en Japan.Southern Observatory), de VS en Japan.
  • 37. Pas onlangs waargenomenPas onlangs waargenomen • Op het Chajnator plateau in Chili (5000 mOp het Chajnator plateau in Chili (5000 m hoog) staat sinds kort ALMA:hoog) staat sinds kort ALMA: Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) • Dit is een complex van 66 uiterst nauwkeurige radio antennes • Het complex strekt zich uit over ongeveer 16 km
  • 38. Deel van het ALMA observatoriumDeel van het ALMA observatorium
  • 39. Gas-uitstotingen van de ster R Sculptoris.Gas-uitstotingen van de ster R Sculptoris. LLichte spiraalstructuur van het uitgestroomde gasichte spiraalstructuur van het uitgestroomde gas om roterende ster verraadt thermische pulsom roterende ster verraadt thermische puls
  • 40. MIRA STERRENMIRA STERREN De (reusachtig grote en tevens ijle) zon is nu zoDe (reusachtig grote en tevens ijle) zon is nu zo onstabiel dat onder invloed van deze pulsen enonstabiel dat onder invloed van deze pulsen en gedurende een deel van deze fase (spoor 4) degedurende een deel van deze fase (spoor 4) de ster kan gaan pulseren en zo is de zon danster kan gaan pulseren en zo is de zon dan tijdelijk een veranderlijke stertijdelijk een veranderlijke ster
  • 41. Ontdekking van de Mira sterrenOntdekking van de Mira sterren • 13 aug. 1596: dominee David Fabricius13 aug. 1596: dominee David Fabricius (oost-Friesland) ontdekte een nieuwe ster(oost-Friesland) ontdekte een nieuwe ster in de Walvis – bleek veranderlijk met eenin de Walvis – bleek veranderlijk met een periode van ongeveer 300 dagenperiode van ongeveer 300 dagen • Hevelius noemde hem Mira Ceti : deHevelius noemde hem Mira Ceti : de verwonderlijke in de Walvisverwonderlijke in de Walvis • Bleek later prototype te zijn van een groteBleek later prototype te zijn van een grote groep: de Mira sterrengroep: de Mira sterren
  • 42. Lichtkromme Mira van 1865-1985Lichtkromme Mira van 1865-1985
  • 43. Kleiner deel van lichtkromme; amplitude is ca. 6Kleiner deel van lichtkromme; amplitude is ca. 6 magnituden (= factor 250); periode ruim 300magnituden (= factor 250); periode ruim 300 dagen.dagen.
  • 44. De Mira fase is vrij kort in vergelijk metDe Mira fase is vrij kort in vergelijk met verblijfsduur op Asymptotische Reuzentakverblijfsduur op Asymptotische Reuzentak • De pulsaties worden waarschijnlijk geïnitieerdDe pulsaties worden waarschijnlijk geïnitieerd door de thermische pulsendoor de thermische pulsen • Per jaar verliest de Mira ster ongeveer 2Per jaar verliest de Mira ster ongeveer 2 miljoenste zonsmassamiljoenste zonsmassa • Ster verblijft ca. 30 miljoen jaar opSter verblijft ca. 30 miljoen jaar op Asymptotische ReuzentakAsymptotische Reuzentak • Massaverlies in 1 miljoen jaar zou dus meer zijnMassaverlies in 1 miljoen jaar zou dus meer zijn dan een zonsmassa (= de massa van de ster).dan een zonsmassa (= de massa van de ster). • Mira fase kan dus niet 30 miljoen jaren durenMira fase kan dus niet 30 miljoen jaren duren
  • 45. SPOOR 5:SPOOR 5: VOORLAATSTE FASE:VOORLAATSTE FASE: PLANETAIRE NEVELPLANETAIRE NEVEL Groot massaverlies in de asymptotischeGroot massaverlies in de asymptotische reuzenfase. Uiteindelijk is alle H en Hereuzenfase. Uiteindelijk is alle H en He opgebrand. Koolstof en zuurstof kunnen bij deopgebrand. Koolstof en zuurstof kunnen bij de heersende temperatuur niet fuseren; daarvoorheersende temperatuur niet fuseren; daarvoor heeft zon te geringe massa. De zon stort in zijnheeft zon te geringe massa. De zon stort in zijn geheel ineen tot en gedegenereerde ‘wittegeheel ineen tot en gedegenereerde ‘witte dwerg’dwerg’
  • 46. Val-energie produceert verhittingVal-energie produceert verhitting • De energie van het vallende gas wordt bij hetDe energie van het vallende gas wordt bij het ineenstorten omgezet in warmte- (thermische-)ineenstorten omgezet in warmte- (thermische-) energie: ster wordt nog even verder verhitenergie: ster wordt nog even verder verhit • Dit geldt voor voor de buitenlagenDit geldt voor voor de buitenlagen • Daar vindt nog even enige kernfusie plaats maarDaar vindt nog even enige kernfusie plaats maar het grootste deel van het verhitte gas vliegt dehet grootste deel van het verhitte gas vliegt de ruimte inruimte in • Wegvliegend gas omhult nog enige tijd deWegvliegend gas omhult nog enige tijd de gedegenereerde stergedegenereerde ster
  • 47. Omhullende gaswolk noemen we de planetaire nevel; deOmhullende gaswolk noemen we de planetaire nevel; de overblijvende gedegenereerde ster: de witte dwergoverblijvende gedegenereerde ster: de witte dwerg
  • 48. Spoor 5: planetaire nevel; spoor 6: witte dwergSpoor 5: planetaire nevel; spoor 6: witte dwerg
  • 49. De Ringnevel in De Lier. Het uitgestoten gas omhult deDe Ringnevel in De Lier. Het uitgestoten gas omhult de ster. In een slechte kijker ziet dit er uit als een planeetje.ster. In een slechte kijker ziet dit er uit als een planeetje.
  • 50. Andere planetaire nevel – er is meer dan één wolk.Andere planetaire nevel – er is meer dan één wolk. zie de vage omhulling. We tonen meer gevallenzie de vage omhulling. We tonen meer gevallen
  • 56. Gaswolk: meer dan één uitstoting;Gaswolk: meer dan één uitstoting; korte leeftijdkorte leeftijd • Er is vaak sprake van meer dan één uitstotingEr is vaak sprake van meer dan één uitstoting van gas; heeft te maken met thermische pulsen.van gas; heeft te maken met thermische pulsen. • De omhullende gaswolk stroomt weg met eenDe omhullende gaswolk stroomt weg met een gemiddelde snelheid van enkele tot enkelegemiddelde snelheid van enkele tot enkele tientallen km/seconde.tientallen km/seconde. • Hij wordt nog wel even van uit de mantel van deHij wordt nog wel even van uit de mantel van de ster aangevuld maar na enkele tienduizendenster aangevuld maar na enkele tienduizenden jaren is de planetaire nevel in de ruimtejaren is de planetaire nevel in de ruimte verdwenen: Einde van de voorlaatste fase.verdwenen: Einde van de voorlaatste fase.
  • 57. Nog even hoge temperatuurNog even hoge temperatuur • Direct na het verlaten van de asymptotischeDirect na het verlaten van de asymptotische reuzentak zal de ineenstortende ster totreuzentak zal de ineenstortende ster tot verhitting leiden van het gasverhitting leiden van het gas • De verhitting vindt plaats nabij en dicht onderDe verhitting vindt plaats nabij en dicht onder het steroppervlakhet steroppervlak • Daardoor wordt de nevel heet – dat kan tot veleDaardoor wordt de nevel heet – dat kan tot vele tienduizenden graden oplopentienduizenden graden oplopen • Maar uiteindelijk is het gas verdwenen ; overMaar uiteindelijk is het gas verdwenen ; over blijft de kale witte dwergblijft de kale witte dwerg
  • 58. SPOOR 6: DE EINDFASE ISSPOOR 6: DE EINDFASE IS EEN WITTE DWERGSTEREEN WITTE DWERGSTER Over blijft een witte dwergster: massa vanOver blijft een witte dwergster: massa van ongeveer 1 zonsmassa en omvang als van deongeveer 1 zonsmassa en omvang als van de aarde. Gedegenereerde materie, dus compactaarde. Gedegenereerde materie, dus compact objectobject
  • 59. De eerst ontdekte witte dwerg – Sirius B.De eerst ontdekte witte dwerg – Sirius B. Massa als van de zon; omvang als de aardeMassa als van de zon; omvang als de aarde..
  • 60. Doorsnee van een gemiddelde witte dwergDoorsnee van een gemiddelde witte dwerg
  • 61. Evolutiespoor – van witte naar bruine dwergEvolutiespoor – van witte naar bruine dwerg
  • 62. Van wit naar rood, bruin, zwartVan wit naar rood, bruin, zwart • De witte dwergster blijft afkoelen.De witte dwergster blijft afkoelen. • Aanvankelijk was het een hete witte dwerg, dieAanvankelijk was het een hete witte dwerg, die al afkoelend na lange tijd rood wordtal afkoelend na lange tijd rood wordt • Zijn lichtuitstraling dankt hij aan het inkrimpenZijn lichtuitstraling dankt hij aan het inkrimpen van de ster, dus val-energie; dat is geen rijkevan de ster, dus val-energie; dat is geen rijke energiebron – dus weinig lichtenergiebron – dus weinig licht • Hij koelt verder af en straalt steeds zwakker; zoHij koelt verder af en straalt steeds zwakker; zo ontstaat na de rode, de bruine dwerg – daarnaontstaat na de rode, de bruine dwerg – daarna wordt hij geleidelijk onzichtbaarwordt hij geleidelijk onzichtbaar
  • 63. Veel witte dwergen in oudeVeel witte dwergen in oude stergroepstergroep • Een witte dwerg is minstens 10 miljard jaar oudEen witte dwerg is minstens 10 miljard jaar oud • Het heelal is 14 miljard jaar oudHet heelal is 14 miljard jaar oud • Er zijn stergroeperingen die ouder zijn dan 10Er zijn stergroeperingen die ouder zijn dan 10 miljard jaarmiljard jaar • Zoals de bolvormige sterhopenZoals de bolvormige sterhopen • Deze moeten dus veel witte dwergen bevatten;Deze moeten dus veel witte dwergen bevatten; dode resten van zon-achtige sterrendode resten van zon-achtige sterren • Deze resten zullen nog miljarden jaren blijvenDeze resten zullen nog miljarden jaren blijven stralen; steeds zwakkerstralen; steeds zwakker
  • 64. Dit blijkt: Er zijn veel witte dwergen (de rodeDit blijkt: Er zijn veel witte dwergen (de rode puntjes) in de oude sterhoop M4puntjes) in de oude sterhoop M4
  • 65. Samengevat: verblijftijden in miljarden jarenSamengevat: verblijftijden in miljarden jaren • Contractie uit interstellair gas: 0,01Contractie uit interstellair gas: 0,01 • HoofdreeksHoofdreeks 99 • Rode reusRode reus 11 • Gele reus (horizontale tak)Gele reus (horizontale tak) 0,10,1 • Rode superreusRode superreus 0,030,03 • Planetaire nevelPlanetaire nevel 0,000 030,000 03 • Witte, rode, bruine, … dwergWitte, rode, bruine, … dwerg velevele
  • 66. DANK U !DANK U ! Deze presentatie kan nagezienDeze presentatie kan nagezien worden op mijn website. Ga naarworden op mijn website. Ga naar www.cdejager.comwww.cdejager.com en daar naaren daar naar het blad ‘presentaties’ . Daarhet blad ‘presentaties’ . Daar naar ‘zon-levensloop’naar ‘zon-levensloop’