Lezioni di Astronomia
Liceo Scientifico Copernico
3- Le stelle
Bologna 8 aprile 2010 1
Le stelle visibili ad occhio nudo sono circa 6000 (3000 per emisfero)
Le stelle nella nostra galassia sono 200-400 miliardi
Le galassie sono 100-200 miliardi
Le stelle sono 200109 200 109 400001018
1022
4
2
Le stelle
hanno luminosità e colore diverso
Sirio 3
Betelgeuse 4
L’intensità luminosa dipende dalla distanza
4 d 2
f L
5
Se conosciamo la luminosità possiamo determinare la distanza
4 d 2
f L
Se conosciamo la distanza possiamo determinare la luminosità
6
Esempio pratico: misuriamo l’intensità della
radiazione solare e determiniamo la luminosità del sole
2
3 /
10 4
.
1 W m
f d 1U.A. 1.5108km 4 d 2
f
L
2 11 3 4 (1.5 10 ) 10
4 .
1
L
watt 10
4 26
L
7
Gli astronomi misurano le intensità luminose utilizzando una scala logaritmica (magnitudini)
Cost f
Log
m 2.5 ( )
Dalla definizione di magnitudine discende che
) (
5 . 2 )
( 5
.
2 1 2
2
1 m Log f Log f
m
5 . 2
2 1 2
1
f
Log f m
m
8
m è detta magnitudine apparente (poichè dipende dalla distanza)
5 . 2
2 1 2
1
f
Log f m
m
Si definisce magnitudine assoluta, M, la
magnitudine apparente corrispondente ad una distanza di 10 pc
f pc
Log f M
m
10
5 . 2
9
Poichè : 2
4 d f L
10 2
10 4 f L
2 2
10 4
5 4 . 2
Ld L Log
M m
5 10 .
2 2
2
M Log d
m
) (
5
5 Log d M
m
10
Sirio appare più luminosa di Betelguese ma lo è davvero ?
pc l
a. . 0.3066
1
) (
5
5 Log d m
M
Sirio : m=-1.46, d=8.6 a.l.
Betelgeuse : m=0.50 , d=640 a.l.
Sirio : M = 1.43
Betelgeuse : M = -5.96
11
5 . 2
2 1 2
1
L
Log L M
M
5 . 2 96
. 5 43
. 1
2 1
L
Log L
5 . 2 39
. 7
1 2
L Log L
5 . 2
39 . 7
1
2
L
Log L 1072..395 102.956 904
1
2
L L
12
13
14
15
16
17
1901
18
19
20
21
22
23
A
B
F
G
O K
24
25
26
mc2
E
O* 0.4 1.2 M
M
kg p -1He 0.0477 10-27
4
Joules E 0.0477 1027(3108)2 4.310-12
27
Peso atomico dell’ H 1.0079 In 1 gr c’e’ una mole di H
1023
6 M O 21030 kg kg
10 2
M H 29
23
29 1000 6 10
10
2
H N
12 23
29 1000 6 10 4.3 10
10
2
E E 1043 joule
anni 10
10 10
10 17 10
26
43
s
L E
28
12C + 1H → 13N + γ
13N → 13C + e+ + v
13C + 1H → 14N + γ
14N + 1H → 15O + γ
15O → 15N + e+ + v
15N + 1H → 12C + 4He
O
* 1.2 M M
29
Massa stella in unità di massa solari (x volte la massa del Sole)
Vita media sulla sequenza principale (anni)
60 400.000
10 30.000.000
3 600.000.000
1 10.000.000.000
0.3 200.000.000.000
0.1 3.000.000.000.000
30
4He + 4He ↔ 8Be
8Be + 4He ↔ 12C + γ M* 0.4 MO
31
32
O
* 8 M
M Mc 1.4 MO km
9000 6000
R
3
6 /
10 g cm
33
Sirio A, M 1.4 MO L 24 O
L
Sirio B
L 002 .
0 O
L
MO
.1 1 M
RO
0.0073 R
34
Nane bianche in M4 (HST 1995)
d=7000 a.l., D=70 a.l., t=12 mld anni 35
IC 418 , Spirograph , d= 2000 a.l., D= 0.2 a.l (HST
sept 1999). 36
NGC 6543 Cat’s eye , d=3000 a.l. t=1000 anni
(HST sept. 1994) 37
NGC 2818, d=10 000 a.l., D= 4 a.l.
(HST, Jan. 2009) 38
MO
4 . 1 Mc
O* 8 20 M
M
4n
4
56
Fe He
km
10 Rc
3 6
8 10 /
10
2 g cm
n
e p
39
1987 A
168 000 anni fa
40
1987A, HST (1999) 41
1994 d, in NGC 4526, d=55 ml. a.l.
42
2008ha , in UGC 12682, d=69 ml. a.l. 43
M 1 – Nebulosa del Granchio
1054 d.C.
44
O
* 20 M
M Mc 3 MO
45
2
M 2
c RS G
0
U K
2
2
1 m v
K M
R G m
U
M 0 2
1 2
R G m
m v R
v2 2GM
46
R v2 2GM
M 5.97421024 kg km
R 6370
2 1 3
10 11
67 .
6
m kg s
G
3 3
24 11
2
10 10
37 . 6
10 97
. 5 10
67 . 6 2
v
7 7
2 12.5 10
37 . 6
10 97
. 5 67 . 6
2
v
m/s 11181
v v 11.18 km/s
47
R v2 2GM
2 2M
v R G
2
M 2
c
RS G MO 21030 kg s km c 3105 /
16 19 2
3 5
30 11
10 9
10 67
. 6 4 )
10 10
3 (
10 2
10 67
. 6 2
RS
m RS 2.96103
48
49
d= 2700 a.l D = 10 a.l
t = 3 mld anni
N = 500 50
d= 33900 a.l D = 90 a.l
N= 500 000
t= 8 mld anni 51
M 46,
d=5400 a.l, D=30 a.l, N= 500,t=300 ml. anni
M 47,
d=1600 a.l, D=10 a.l, N= 50, t=80 ml. anni N 2438, d= 3000 a.l
t=3-4 miliardi anni
52
