Sólstjörnur

1. Sólstjörnur Mælingar og flokkun

2. Fastastjörnurnar • Upphaflega héldu menn að himinhvelfingin væri föst og óumbreytanleg. • Síðar tóku menn eftir breytingum, nýstirni birtust og stjörnur hreyfðust til. • Menn áttuðu sig á því að sólin hreyfðist og fasta stjörnurnar. • Þá áttuðu menn sig á því að þær eru misfjarri og vildu meta hversu fjarri þær voru.

3. Hliðrun • Hliðrun má nota til að finna hversu fjarri stjarna er ef hún er nógu nærri til að afstaðan breytist þegar athugandi færist til. Fjarlægðina að trénu má finna ef fjarlægðin milli athuganda og hliðrunar-hornið er þekkt.

5. Nákvæm mæling á hliðrunarhorni gefur möguleika á að reikna fjarlægð til stjörnunnar, með jöfnunni: • Þar sem d er fjarlægð til stjörnu í parsec og p er hliðrunarhornið í bogasekúndum. • Nákvæmustu og öruggustu mælingar á hliðrunahorni eru mældar frá gervitunglum ofarlega í lofthjúpi jarðar. • Aðeins er hægt að mæla hliðrunarhorn stjarna sem eru í nokkur hundruð parseca fjarlægð.

6. Stjarna Barnards hefur hliðrunarhorn 0.547” (bogasekúndur)

7. Fjarlægð og sýndarbirta

8. Ljósafl og sýndarbirta • Ef fjarlægð til stjörnu er þekkt þá má finna ljósafl hennar út frá sýndarbirtu, skv: þar sem L = ljósafl (W) b = sýndarbirta (W/m2) d = fjarlægð til stjörnu (m)

9. Sýndarbirtustig • Sýndarbirtustig (apparent magnitude) gefur til kynna sýndarbirtu hennar.

11. Raunbirtustig • Raunbirtustig (real magnitude) stjörnu er það birtustig sem hún hefði í 10 pc fjarlægð. • Raunbirtustig má finna með samanburði við ljósafl sólar með: • L = ljósafl stjörnu • L0 = ljósafl sólar

12. Raunbirtustig og sýndarbirtustig • Sambandið á milli raunbirtustigs og sýndarbirtustigs er gefið með: • m = sýndarbirtustig • M = raunbirtustig • d = fjarlægð til stjörnunnar frá Jörðu.

13. Ljósafl stjörnu má líka finna út frá sýndarbirtu ef hún er borin saman við sólu.

14. Ljósafl • Stjörnur hafa mismikið ljósafl. • Stjörnur með minna ljósafl eru algengari en þær aflmeiri. • Okkar sól er í meðallagi aflmikil.

15. Litur og yfirborðshitastig

16. Ljósmælingar og lithlutföll • Ljósmælingar mæla sýndarbirtu stjörnu. • Lithlutföll (Colour ratios) eru hlutföll birtu í gegnum U, B og V síur. • Hlutfallið gefur yfirborðshitastig stjörnunnar.

18. Litur nokkurra stjarna

19. Litróf stjarna • Litróf gefa til kynna efnasamsetningu stjörnu og yfirborðshitastig hennar. • Stjörnur eru flokkaðar eftir megineinkennum litrófsins í sex flokka, O, B, A, F, G, K og M. • Tveir aukaflokkar L og T. Konur við greiningu litrófs stjarna seint á 19. öld við Harvard háskóla.

21. Litrófsflokkur stjörnu og gerð hennar tengist yfirborðshitastigi. • O stjörnur eru heitastar og M kaldastar

23. Ljósafl og hitastig • Samband er á milli ljósafls, yfirborðs (radíus) og yfirborðshitastig stjörnu. • L = ljósafl (W) • R = radíus stjörnu (m) • σ = Stefan-Boltzmann fasti = 5,67  10-8 Wm-2K-4 • T = yfirborðshitastig stjörnu (K)

24. Lykilstærðir nálægra stjarna.

25. Hertzsprung-Russell graf • Á H-R grafi er stjörnunum raðað eftir raunbirtustigi (ljósafli) og hitastigi (litrófsflokk). • Flestar stjörnur lenda á meginröð grafsins sem liggur niður frá efra horni vinstra megin skáhallt niður til hægri.

26. Risar og ofurrisar liggja ofan við meginröðina en hvítir dvergar liggja neðan við hana. • Stjörnur með sama massa liggja á skálínu niður til hægri. • Bjartar störnur eru ofarlega en daufar neðarlega. • Heitar stjörnur eru vinstra megin en kaldar hægra megin.

27. Af litrófi stjarna má ráða hvort stjarna er meginraðastjarna, risi, ofurrisi eða hvítur dvergur.

28. Fyrir fjarlægari stjörnur.

29. Ljósafl og massi meginraðastjarna • Ákveðið samband er á milli massa og ljósafls meginraðastjarna. • Meginraðastjarna er eins og sólin nema með meiri eða minni massa. • Því meiri sem massi meginraðastjörnu er því meira er ljósaflið. • Stjarna sem hefur 10 sinnum meiri massa en Sólin hefur um það bil 3000 sinnum meira ljósafl. • Stjarna sem hefur 0,1 Msólar hefur 0,001 Lsólar.

31. Tvístirni • Tvístirni eða fjölstirni, þar sem stjörnur snúast um sameiginlega massamiðju, eru mjög algeng. • Í sumum tilfellunum er hægt að sjá báðar stjörnurnar í tvístirninu. • Í öðrum tilvikum er hægt að sjá um tvístirni er að ræða með litrófsrannsóknum. • Myrkvatvístirni kallast það ef stjörnurnar eru misbjartar og önnur fer fram fyrir hina svo ljósstyrkurinn breytist.

32.  (zeta) Ursae Majoris

34. Massi tvístirna • Ef umferðartíminn og fjarlægð á milli stjarna í tvístirni er þekkt þá má finna massa (massahlutföll) stjarnanna. • M1 og M2 = massar stjarnanna í tvístirninum í sólarmössum. • a = hálfur langás í snúningi annarrar stjörnunnar um hina (sporbaugur). • p = Umferðartími í árum.

35. Litróf og tvístirni • Litróf má nota til að skoða tvístirni þó svo að ekki sé unnt að greina stjörnurnar í sundur. • Notast er við sveiflur í ljósstyrk og klofning litrófslína vegna Dopplerhrifa.

37. Ef horft er á rönd snúningsplansins myrkvar önnur hina með reglubundnu millibili. • Þá má fylgjast með sveiflum í ljósstyrk til að ákvarða umferðartíma og innbyrðis stærðir.