Современные методы звездной спектроскопии (спецкурс)




НазваниеСовременные методы звездной спектроскопии (спецкурс)
Дата конвертации31.05.2013
Размер445 b.
ТипРеферат


Современные методы звездной спектроскопии

  • (спецкурс)

  • д.ф.-м.н. Л.И. Машонкина,

  • Институт астрономии РАН

  • февраль-май 2005 Московский государственный университет,

  • ГАИШ


Предмет

  • Атмосферы звезд (геометрически тонкие: H ~ сотни км;

  • оптически толстые:  1).

  • Формирование излучения.

  • Методы определения физических характеристик звезд из анализа их наблюдаемых спектров.

  • Цели –

  • представление о современном состоянии моделирования звездных атмосфер и вычисления теоретических спектров, о возможностях и проблемах;

  • знакомство с методами анализа наблюдаемых спектров высокого разрешения.



Содержание спецкурса

  • Лекции: 24 часа

  • 1. Введение. Какую информацию о звездах можно получить из анализа их наблюдаемых спектров?

  • 2. Вычисление теоретических спектров звезд.

  • 2.1. Проблемы моделирования атмосфер звезд.

  • 2.1.1. Теоретические модели атмосфер. Предположения и ограничения: геометрия, динамика, термодинамическое состояние газа.

  • 2.1.2. Классическая задача о построении одномерной, статической модели атмосферы.

  •  Основные уравнения и схема их решения.

  •  Источники непрозрачности в атмосферах звезд.

  •  Учет покровного эффекта. Функция распределения непрозрачности. Метод выборочной непрозрачности.

  •  Конвективный перенос энергии.

  •  Метод полной линеаризации и метод ускоренной –итерации.



Содержание спецкурса

  •  Программы для расчета моделей атмосфер и теоретических спектров.

  •  Точность представления реальных атмосфер.

  • 2.1.3. Полуэмпирические модели атмосферы Солнца.

  • 2.1.4. Расширяющиеся, однородные, сферические модели атмосфер звезд.

  • 2.1.5. Трехмерные гидродинамические модели атмосфер звезд.

  • 2.2. Проблемы моделирования формирования спектральных линий.

  • 2.2.1. Рассеяние. Механизмы перераспределения по частотам. Полное и частичное перераспределение.

  • 2.2.2. Формирование спектральных линий в неравновесных условиях.

  • 2.2.3. Синтетический спектр: уширение линий эффектами давления; изотопические компоненты; сверхтонкая структура линий; влияние магнитного поля на профили линий.

  • 2.2.4. Формирование линий в движущихся средах (Н.Н. Чугай).



Содержание спецкурса

  • 3. Определение физических характеристик атмосфер звезд.

  • 3.1. Фотометрические и спектроскопические методы определения эффективной температуры (Тэфф) и поверхностного ускорения силы тяжести (g).

  • 3.2. Определение содержаний химических элементов.

  • 3.3. Методы исследования пространственного распределения физических и химических характеристик в звездных системах (Н.Е. Пискунов).

  •  

  • Лабораторные работы: 4 часа

  • Определение фундаментальных параметров атмосферы звезды, Тэфф и g, методом моделей атмосфер.



Рекомендуемая литература

  • 1. Михалас Д. Звездные атмосферы. т.1, 2. М.: Мир, 1982.

  • 2. Грей Д. Наблюдения и анализ звездных фотосфер. М.: Мир, 1980.

  • 3. Сахибуллин Н.А. Методы моделирования в астрофизике.

  • 1. Звездные атмосферы. Казань: Фэн, 1997

  • 4. Stellar Atmosphere Modeling. Proceedings of an International Workshop in Tuebingen, Germany, 8-12 April 2002. ASP Conference Ser., vol. 288, 2003

  • 5. Modelling of Stellar Atmospheres. Proceedings of the 210th IAU Symp. held at Uppsala University, Uppsala, Sweden 17-21 June 2002. Eds. N. Piskunov, W.W. Weiss, D.F. Gray. ASP, 2003



Введение

  • Наблюдательные возможности

  • Звездная спектроскопия и фундаментальные проблемы астрофизики



Спектроскопия высокого спектрального разрешения

  • Волластон (1802),

  • Фраунгофер (1815-1826)

  • VLT2 , UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph)

  • R = /  60000, S/N  300

  • HD 29907 (V = 9m.86, d = 59 pc)

  • VLT, FORS1 (FOcal

  • Reducer/low dispersion

  • Spectrograph)

  • R = 800, S/N = 50

  • Звезды в NGC 3621

  • (d = 6.5 Mpc)

  • #1 V = 21m.4

  • #9 V = 20m.5



Спектроскопия в широком спектральном диапазоне

  • Chandra orbiting observatory

  • HEG (High-Energy Grating),

  • R = 5500

  • Капелла (d = 13 pc)

  • Ne IX 13.556 Å;

  • ACIS-I (Advanced CCD Imaging Spectrometer),

  • E = 1 – 8 keV (1 – 12 Å)

  • E = 50 – 300 эв

  • Источники в центре Галактики,

  • усредненный спектр и

  • эмиссия в Fe XXV 6.7 keV



Спектроскопия в широком спектральном диапазоне

  • IRTF (3 м, Infrared Telescope Facility),

  • TEXES (Texas Echelon Cross Echelle Spectrograph),

  • R = 86000

  • Процион (d = 3.5 pc)

  • Mg I 12.224 m;



Спектроскопия высокого временного разрешения

  •  Equ, V = 4m.7,

  • Пульсирующая Ap-звезда

  • Т = 12.3 мин.

  • Усредненный спектр

  • (толстая линия)

  • Наблюдаемый – средний

  • t = 90 сек.

  • R = 165000

  • 3.6-м телескоп ESO;

  • CAT/CES





Радиоактивные элементы как космохронометры

  • 232Th,  = 14.05 Gyr; 238U,  = 4.47 Gyr;

  • t = 46.67 { log (Th/Eu)0 - log (Th/Eu)obs } Gyr

  • t = 14.8 { log (U/Eu)0 - log (U/Eu)obs } Gyr



Измерение магнитных полей







 Параметры и ограничения для теории внутреннего строения звезд

  • Содержание тяжелых элементов и модель Солнца

  • 2002, Christensen-Dalsgaard: прекрасное согласие модели Солнца с гелиосейсмологическими данными

  • 2004, 2005, Asplund, Grevesse, Sauval, et al.: ревизия содержания O, C

  • O I, [O I], OH: log (O) = 8.660.05; Znew = 0.0126

  • C I, [C I], CH, C2: log (C) = 8.390.05

  • Предыдущие определения для Солнца:

  • log (O)  8.7 from O I 7771 (NLTE) Kiselman 1993

  • = 8.75 from [O I] 6300 Reetz 1998

  • м/з среда: 8.61 0.06 Meyer et al. 1998

  • B звезды: 8.54 0.14 Sofia & Meyer 2001



 Механизмы свечения сверхновой

  • SN 2002ic, 244-ый день

  • (тонкая линия)

  • термоядерная сверхновая, Ia, взорвавшаяся во

  • фрагментированной и деформированной оболочке с

  • S/S0 = 50.

  • Спектр (квазиконтинуум) формируется излучением оболочки и поглощением в линиях элементов железного пика



Содержание легких элементов (Не, Li, Be, B) в атмосферах звезд как тест теории Большого Взрыва

  • Не: Теория первичного нуклеосинтеза: 23 % (по массе)

  • звездного нуклеосинтеза: + 2 %

  • Наблюдения: области H II 23 – 30 %

  • Солнце 26.8 %

  • звезды гало 22 %

  • Ограничение на число типов нейтрино:  4



Li:



Химический состав звезд и проблема происхождения химических элементов

  • • Mg: -процесс, SN II

  • • Fe: SN II + SN Ia

  • • Eu: r-процесс



Похожие:

Современные методы звездной спектроскопии (спецкурс) iconПлан лекции Анатомо-топографические данные щж
Заболевания житовидной железы. Классификация. Современные методы обследование больных. Диагностика. Варианты клинического течения....
Современные методы звездной спектроскопии (спецкурс) iconМетоды и приемы работы Методы и приемы работы
Готовы ли современные общеобразовательные школы к обучению детей с умственной отсталостью ( разной степени)?
Современные методы звездной спектроскопии (спецкурс) iconСовременные методы моделирования

Современные методы звездной спектроскопии (спецкурс) iconСовременные методы управления жизненным циклом самолета Заместитель Генерального директора по консалтингу

Современные методы звездной спектроскопии (спецкурс) iconОтчет по проведению семинара на тему: Отчет по проведению семинара на тему: «современные методы и инструменты управления персоналом на государственной службе»
«современные методы и инструменты управления персоналом на государственной службе»
Современные методы звездной спектроскопии (спецкурс) iconСовременные методы лабораторной диагностики выявляют хламидии у 50% женщин с воспалительными заболеваниями мочеполовой сферы

Современные методы звездной спектроскопии (спецкурс) iconВ штате Центра 27 ставок врачей и 37 средних медицинских работников
Современные методы диагностики вич-инфекции, вирусных гепатитов и спид-индикаторных заболеваний
Современные методы звездной спектроскопии (спецкурс) iconСтрановедение Спецкурс

Современные методы звездной спектроскопии (спецкурс) iconСовременные методы анализа реализации и управления проектами, разработанные и используемые в России имеют много преимуществ по сравнению со стандартными методами. Некоторые их них будут изложены в этой презентации

Современные методы звездной спектроскопии (спецкурс) iconСовременные методы неразрушающего контроля Август 2004 г
...
Разместите кнопку на своём сайте:
hnu.docdat.com


База данных защищена авторским правом ©hnu.docdat.com 2012
обратиться к администрации
hnu.docdat.com
Главная страница