Μάθημα : Αστροφυσική Ι

Πολύ χρήσιμα προγράμματα απεικόνισης αστρονομικών φαινομένων. Κατεβάστε τα δωρεάν στον υπολογιστή σας.

Το applet μας δίχνει παραστατικά πώς εμφανίζονται στο οπτικό τα φάσματα εκπομπής (emission) και απορρόφησης (absorption). Επίσης εάν επιλέξουμε τα φάσματα απορρόφησης, επιλέγοτας την τάξη φωτεινότητας (luminosity class) μπορούμε να δούμε τις φασματικές γραμμές απορρόφησης να αυξάνονται σε πάχος από την τάξη Ι στην τάξη V.

Αφού ξεκινήσετε την εκπομπή σήματος, πιέστε πάνω στην πηγή (S) ή στον παρατηρητή (Ο) και μετακινήστε τους για να δείτε παραστατικά πώς αλλάζει το μετρούμενο μήκος κύματος.

Η περιοδική κίνηση του αστεριού (λόγω της ύπαρξης ενός συνοδού - εδώ πλανήτη) προκαλή, λόγω του φαινομένου Doppler, την περιοδική μετατόπιση του μήκους κύματος των γραμμών απορρόφησης που δημιουργούνται στην επιφάνειά του όπως τις παρατηρούμε από τη Γη.

Το φαινόμενο (m) και απόλυτο (M) μέγεθος ενός αστεριού που βρίσκεται σε απόσταση d parcsec, σχετίζονται ως εξής

\( m-M=5log(d) - 5 \)

Το applet μας δείχνει παραστατικά πώς μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το γεγονός ότι σε ένα αστρικό σμήνος (ανοικτό ή σφαιρωτό) όλα τα αστέρια βρίσκονται στην ίδια απόσταση από εμάς για να βρούμε την απόσταση του σμήνους. Συγκρίνουμε το θεωρητικό διάγραμμα H-R με ένα που κάνουμε για το σμήνος έχοντας στον άξονα Υ το φαινόμενο μέγεθος των αστεριών. Όταν η Κύρια Ακολουθία του σμήνους συμπίπτει με την θεωρητική, βρίσκομε τη  αντιστοιχία ανάμεσα στο φαινόμενο και απόλυτο μέγεθος και άρα μπορούμε να υπολογίσουμε την απόσταση.

Σχέση ανάμεσα στο μαγνητικό πεδίο του Ήλιου τις κηλίδες και τις εκλάμψεις (video στα αγγλικά)

Απεικόνιση του μαγνητικού πεδίου του Ήλιου (video στα αγγλικά)

Πώς δημιουργείται ο Ηλιακός κύκλος (video στα αγγλικά)

Παρουσίαση της εικόνας του Ήλιου σε διάφορα μήκη κύματος λόγω της μεταβαλόμενης ηλιακής δραστηριότητας κατά τη διάρκεια του 11-ετή Ηλιακού κύκλου. (video στα αγγλικά)

Τί είναι στεμματική εκπομπή μάζας (coronal mass ejection - CME) και πώς την παρατηρούμε (video στα αγγλικά)

(video στα αγγλικά)

Ο Ηλιακός άνεμος και οι επιπτώσεις του στη Γη και τους πλανήτες (video στα αγγλικά)

Επίδραση του Ηλιακού ανέμου και των στεμματικών εκπομπών μάζας στη Γη, και πώς το μαγνητικό πεδίο της Γης μας προστατεύει.

Διάδοση ενέργειας με ακτινοβολία και μεταφορά. Δημιουργεία του μαγνητικού πεδίου (video στα αγγλικά)

Βίντεο που παρουσιάζει την  τυρβώδη κίνηση της ύλης στην ηλιακή φωτόσφαιρα που δημιουργεί το φαινόμενο της κοκκίασης (κυψελίδες μεγέθους ~1500χλμ και διάρκειας ζωής ~10λεπτά) και υπέρκοκκίασης (κυψελίδες μεγέθους ~30,000χλμ και διάρκειας ζωής 24 ώρες)

Παρατηρούμε πως μια στεμματική εκπομπή μάζας "κόβει" την ουρά του κομήτη Encke.

Στις 23 Ιουλίου 2012, ένα τεράστιο νέφος ηλιακής ύλης ξέσπασε από τη δεξιά πλευρά του ήλιου, εκτοξεύοντας το στο διάστημα. Σύντομα προσπέρασε ένα από τα διαστημόπλοια του Solar Terrestrial Relations Observatory, ή STEREO, της NASA, το οποίο μέτρησε ότι η "Στεματική Εκπομπλή Μάζας" (ή CME="coronal mass ejection" στα αγγλικά) ταξίδευε μεταξύ 1.800 και 2.200 μιλίων ανά δευτερόλεπτο καθώς έφευγε από τον ήλιο. Αυτή ήταν η ταχύτερη CME που έχει παρατηρηθεί ποτέ από το STEREO.

Δύο άλλα παρατηρητήρια - το Παρατηρητήριο Ηλιακής Δυναμικής της NASA και το κοινό Παρατηρητήριο Ηλιακής και Ηλιοσφαιρικής Παρατήρησης της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας και της NASA - ήταν επίσης μάρτυρες της έκρηξης. Η CME του Ιουλίου 2012 δεν κινήθηκε προς τη Γη, αλλά η παρακολούθηση μιας ασυνήθιστα ισχυρής CME όπως αυτή δίνει στους επιστήμονες την ευκαιρία να παρατηρήσουν πώς αυτά τα γεγονότα προέρχονται και ταξιδεύουν στο διάστημα.
Η μοναδική οπτική γωνία του STEREO από τις πλευρές του ήλιου σε συνδυασμό με τα άλλα δύο παρατηρητήρια που παρακολουθούσαν από πιο κοντά στη Γη βοήθησαν τους επιστήμονες να δημιουργήσουν μοντέλα ολόκληρου του συμβάντος του Ιουλίου 2012. Έμαθαν ότι ένα προηγούμενο, μικρότερο CME βοήθησε να ανοίξει ο δρόμος για το μεγαλύτερο γεγονός, συμβάλλοντας έτσι στην ασυνήθιστη ταχύτητά του.

Τέτοια δεδομένα βοηθούν στην καλύτερη κατανόηση των αιτιών που προκαλούν τις CME και βελτιώνουν τη μοντελοποίηση παρόμοιων CME που θα μπορούσαν να είναι κατευθυνόμενες από τη Γη.

Φάσμα του Ήλιου όπως παρατηρείται από τη Γη σε κίτρινο χρώμα, σε μονάδες \( B_{\lambda} (T): W m^{-2} sr^{-2} nm^{-1} \) ως συνάρτηση του μήκου κύματος \( \lambda σε nm \). Η προσέγκιση με καμπύλη Planck φαίνεται με το γκρί. Το εμβαδόν κάτω από τις δύο καμπύλες (δηλαδή το ολοκλήρωμα της καμπύλης) είναι προφανώς ίσο με την Ηλιακή σταθερά 1,367 \(W m^{-2} \) μια που μας δίνει την ισχύ ανά μονάδα επιφάνειας (για όλα τα μήκη κύματος) που στέλνει ο Ήλιος στη Γη.

Πολύ χρήσιμα προγράμματα απεικόνισης αστρονομικών φαινομένων. Κατεβάστε τα δωρεάν στον υπολογιστή σας.

Γραφική απεικόνιση εξέλιξης δύο αστέρων μεγάλης μάζας (14 και 19 μάζες ήλιου)

Ταινία 43 λεπτών για το ευρύ κοινό με θέμα τα πάλσαρ.

https://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_lens

https://en.wikipedia.org/wiki/Strong_gravitational_lensing

https://svs.gsfc.nasa.gov/13326

https://www.ligo.org/detections/GW190521.php