AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

63
AGA 291 1 12/04/07 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP

Transcript of AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

Page 1: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

AGA 2911

12/04/07

Espectros Estelares

AGA 291Antonio Mário Magalhães

IAG-USP

Page 2: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 2912

AGA 291 – Espectros Estelares

Importância dos Espectros Importância dos Espectros EstelaresEstelares

Page 3: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 2913

AGA 291 – Espectros Estelares

Importância dos Espectros Importância dos Espectros EstelaresEstelares

Page 4: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 2914

AGA 291 – Espectros Estelares

Importância dos Espectros Importância dos Espectros EstelaresEstelares

(Bless Fig. 11.1): Espectro de Vega (α Lyrae)

Page 5: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 2915

AGA 291 – Espectros Estelares

Importância dos Espectros Importância dos Espectros EstelaresEstelares

Karttunen

Karttunen

Page 6: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 2916

AGA 291 – Espectros Estelares

Importância dos Espectros Importância dos Espectros EstelaresEstelares

Page 7: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 2917

AGA 291 – Espectros Estelares

Observações de Espectros Observações de Espectros

(A) O princípio de um prisma objetivo. (B) No campo, obtem-se um espectro de cada estrela simultâneamente.

Page 8: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 2918

AGA 291 – Espectros Estelares

Observações de Espectros Observações de Espectros

O princípio de um espectrógrafo de fenda.

Page 9: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 2919

AGA 291 – Espectros Estelares

Observações de Espectros Observações de Espectros

(Bless Fig.11.7)Os espectros de 2 estrelas, de tipos espectrais B3 e G1.

Page 10: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29110

AGA 291 – Espectros Estelares

Observações de Espectros Observações de Espectros

Um espectro de alta dispersão.

Page 11: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29111

AGA 291 – Espectros Estelares

Observações de Espectros Observações de Espectros

Espectro de alta dispersão da estrela HD 196944, com a detecção de uma linha de chumbo (Pb). ESO Press Release 19/01

Page 12: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29112

AGA 291 – Espectros Estelares

Observações de Espectros Observações de Espectros

A largura equivalente de uma linha espectral.

Page 13: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29113

AGA 291 – Espectros Estelares

Classificação Espectral

13

Page 14: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29114

AGA 291 – Espectros Estelares

Classificação Espectral

14

Page 15: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29115

AGA 291 – Espectros Estelares

Classificação Espectral

15

A largura equivalente das linhas de vários elementos em função da classe espectral (ou seja, da temperatura da fotosfera da estrela)

Page 16: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29116

AGA 291 – Radiação e Matéria

População dos níveis atômicos

l →

n ↓

Kitchin,Astronomical Spectroscopy

Page 17: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29117

AGA 291 – Radiação e Matéria

Equilíbrio de Ionização

a) N=N0+N

+

b) N0~N1+N2

⇒ N2/N ~ [N2/(N1+N2)] [N╳ 0/N] = [N2/N1/(1+N2/N1)] [1/(1+N╳ +/N0)]

p.31

Page 18: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29118

AGA 291 – Espectros Estelares

Classificação Espectral

18

ΔE Δt ≈ h/2π

Page 19: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29119

AGA 291 – Espectros Estelares

Classificação Espectral de Harvard

19

Page 20: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29120

AGA 291 – Espectros Estelares

Classificação Espectral de Harvard

20

Bless Fig. 11.4: Espectros fotográficos (em negativo) de estrelas de tipo O7 a K2. Linhas do H aparecem em quase todos os tipos.

Page 21: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29121

AGA 291 – Espectros Estelares

Classificação Espectral de Harvard

21

(Karttunen Fig. 9.4): Espectro de 3750 A a 3900 A de Vega (tipo A0) e de Aldebaran (α Tau, tipo K5). Compare este espectro de Vega com o de Bless, fig. 11.1.

Page 22: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29122

AGA 291 – Espectros Estelares

Classificação Espectral

22

(Karttunen Fig. 9.5): Traçados de espectros de estrelas de tipo B0 a M2. Compare com as 2 figuras anteriores e as 2 próximas figuras.

B0 Ia

A0 V

A2 Ia

B0Ia

A7 V

F5 IV

G2 II-III

K2p

M2 Ib

Page 23: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29123

AGA 291 – Espectros Estelares

Classificação Espectral

23

(U. Oregon): Espectros digitalizados e corrigidos em fluxo para tipos espectrais de O5 a A9.

Page 24: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29124

AGA 291 – Espectros Estelares

Classificação Espectral

24

(U. Oregon): Espectros digitalizados e corrigidos em fluxo para tipos espectrais de A7 a G8.

Exercício de classificação espectral:http://www.gettysburg.edu/academics/physics/clea/speclab.html

Page 25: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29125

AGA 291 – Espectros Estelares

Classificação Espectral

25

B0 Ia

A0 V

A2 Ia

B0Ia

A7 V

F5 IV

G2 II-III

K2p

M2 Ib

Page 26: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29126

AGA 291 – Espectros Estelares

Classificação Espectral

26

B0 Ia

A0 V

A2 Ia

B0Ia

A7 V

F5 IV

G2 II-III

K2p

M2 Ib

Page 27: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29127

AGA 291 – Espectros Estelares

Classificação Espectral

27

B0 Ia

A0 V

A2 Ia

B0Ia

A7 V

F5 IV

G2 II-III

K2p

M2 Ib

Page 28: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29128

AGA 291 – Espectros Estelares

Classificação Espectral

28

B0 Ia

A0 V

A2 Ia

B0Ia

A7 V

F5 IV

G2 II-III

K2p

M2 Ib

Page 29: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29129

AGA 291 – Espectros Estelares

Classificação Espectral

29

B0 Ia

A0 V

A2 Ia

B0Ia

A7 V

F5 IV

G2 II-III

K2p

M2 Ib

Page 30: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29130

AGA 291 – Espectros Estelares

Classificação Espectral

30

B0 Ia

A0 V

A2 Ia

B0Ia

A7 V

F5 IV

G2 II-III

K2p

M2 IbTipos L e T:•Estrelas frias•Anãs marrons•Planetas jovens

Page 31: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29131

AGA 291 – Espectros Estelares

Classificação de Luminosidade (Yerkes)

31

Page 32: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29132

AGA 291 – Espectros Estelares

Classificação de Luminosidade (Yerkes)

p. 17

Page 33: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29133

AGA 291 – Espectros Estelares

Classificação de Luminosidade (Yerkes)

33

(Karttunen Fig. 9.7): Efeitos de luminosidade (ou seja, do raio ou tamanho da estrela) no espectro.

A2 I A2 III

A2 V

Page 34: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29134

AGA 291 – Espectros Estelares

Classificação de Luminosidade (Yerkes)

34

VII ou D: Anãs Brancas

Page 35: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29135

AGA 291 – Espectros Estelares

Espectros Peculiares

35

Page 36: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29136

AGA 291 – Espectros Estelares

Espectros Peculiares

36

(Jaschek Fig. 8.7): O espectro de 2 estrelas Wolf-Rayet, em comparação com o espectro de uma estrela de tipo espectral O.

Page 37: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29137

AGA 291 – Espectros Estelares

Espectros Peculiares

37

Cap. 1 - p. 18

Page 38: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29138

AGA 291 – Espectros Estelares

Espectros Peculiares

(Bless Fig. 11.5): Origem das linhas de emissão no espectro de uma estrela.

Page 39: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29139

AGA 291 – Espectros Estelares

Espectros Peculiares

39

Page 40: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29140

AGA 291 – Espectros Estelares

Espectros Peculiares

40

Bless Fig. 11.9: Origem do perfil P Cyg, ou seja, linhas do tipo esquematizado em (A).

Page 41: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29141

AGA 291 – Espectros Estelares

Espectros Peculiares

41

Espectros de uma variável gigante vermelha, R Gem; note as linhas de emissão do Hidrogênio.

Page 42: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29142

AGA 291 – Espectros Estelares

O Diagrama H-R

42

Page 43: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29143

AGA 291 – Espectros Estelares

O Diagrama H-R

(Karttunen Fig. 9.9): O diagrama H-R.

Page 44: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29144

AGA 291 – Espectros Estelares

O Diagrama H-R

http://universe-review.ca

Page 45: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29145

AGA 291 – Espectros Estelares

O Diagrama H-R

45

Page 46: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29146

AGA 291 – Espectros Estelares

O Diagrama H-R

46

http://web.njit.edu/~dgary/321/Lecture6.html

Page 47: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29147

AGA 291 – Espectros Estelares

O Diagrama H-R

(Cap. 3, p. 10; p. 48)

p. 43

Page 48: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29148

AGA 291 – Magnitudes e Distâncias

Sistemas de Magnitude (cont.)

Text

(Zeilik, Gregory & Smith, Tabela A4-3): Dados estelares.

Page 49: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29149

AGA 291 – Espectros Estelares

O Diagrama H-R

49

Page 50: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29150

AGA 291 – Espectros Estelares

O Diagrama H-R

50

Page 51: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29151

AGA 291 – Espectros Estelares

O Diagrama H-R

51

Page 52: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29152

AGA 291 – Espectros Estelares

O Diagrama H-R

52

Page 53: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29153

AGA 291 – Espectros Estelares

O Diagrama H-R

53

Ver também:http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2002/10/

ABs + velhas: 12-13 bilhões de anos

Page 54: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29154

AGA 291 – Espectros Estelares

O Diagrama H-R

54

Diagrama HR para:estrelas próximas do Sol (pontos) eestrelas mais brilhantes (cruzes).

Page 55: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29155

AGA 291 – Espectros Estelares

O Diagrama H-R

Diagrama HR para as estrelas próximas (~500 pc) do Sol a partir dos dados do satélite Hipparcos.

Page 56: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29156

AGA 291 – Espectros Estelares

O Diagrama H-R

56

Page 57: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29157

AGA 291 – Espectros Estelares

Propriedades das Estrelas

57

(Cap. 7)

(ΔMbol = 7.5)

Page 58: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29158

AGA 291 – Espectros Estelares

Propriedades das Estrelas

58

(Cap. 7)

Binárias:● visuais◦ eclipsantes

Page 59: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29159

AGA 291 – Espectros Estelares

Propriedades das Estrelas

59

(Cap. 7)

Page 60: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29160

AGA 291 – Espectros Estelares

Propriedades das Estrelas

60

Page 61: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29161

AGA 291 – Espectros Estelares

Propriedades das Estrelas

61

Page 62: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29162

AGA 291 – Espectros Estelares

Propriedades das Estrelas

62

Page 63: AGA 29112/04/07 1 Espectros Estelares AGA 291 Antonio Mário Magalhães IAG-USP.

12/04/07 AGA 29163

AGA 291 – Espectros Estelares

CréditosCréditos