Masa karłów albo inaczej - czy każda gwiazda zaczyna jako karzeł?

[kisiel]

W którejś z ostatnich 'Polityk' jest artykuł o planetach krążących wokół karłów. Znajduje się tam stwierdzenie, że karły to gwiazdy o masie od około 1 do 4 mas Słońca. Zakładam, że pisał to ktoś znający się na rzeczy, a jest to sprzeczne z tym co mi się wydawało. Właściwie to 'gryzie' mnie od jakiegoś czasu, a ten artykuł popchnął mnie do założenia tematu - gwoli weryfikacji moich wyobrażeń:

- ciąg główny to gałąź karłów, a...

- gwiazda ciągu głównego to gwiazda, która czerpie energię z syntezy wodoru w hel w jądrze, więc...

- każda gwiazda w pewnym momencie swojego istnienia znajduje się w ciągu głównym, czyli jest karłem. Niezależnie od masy (0,08 masy Słońca - 150 mas Słońca czy więcej). Status karła ma bezpośredni związek z etapem ewolucji gwiazdy, a nie jej masą i...

- gwieździe ubywa masy, ale o ile nie wysysa jakiegoś spuchniętego towarzysza, to jej masy nie przybędzie. W związku z tym gwiazdy nie osiągają masy równej np 80 mas Słońca (wyłącznie) na skutek akrecji. A jeśli mają tak wielką masę, to mają ją (mogą ją mieć) od początku istnienia, w tym w okresie bycia w ciągu głównym/bycia karłem, tym samym...

- żadna gwiazda nie rodzi się olbrzymem czy nadolbrzymem, staje się nim w wyniku ewolucji, czyli...

- mamy w rzeczywistości do czynienia z niebieskimi, masywnymi karłami (???)

^Czy i gdzie jest tu błąd?

Do tego dochodzi jeszcze info z wiki - 'błękitny karzeł' (nie hipotetyczny) o masie do 90 mas Słońca. To by częściowo potwierdzało moje wyobrażenie, ale co z pozostałymi gwiazdami o masach 90-150 mas Słońca. Czy one nigdy nie bywają karłami? Tzn powstają jako (nad)olbrzymy? To z kolei potwierdzałoby wiki-hasło 'ewolucja gwiazd' (schematy ewolucji), z którego wynika, że rzeczywiście niektóre gwiazdy z etapu protogwiazdy przechodzą bezpośrednio w etap nadolbrzyma.

Mam nadzieję, że powyższe nie jest zbyt bełkotliwe :-\

[Charon_X]

Raczej niebieskie olbrzymy i nadolbrzymy sa na ciągu głownym. Po prostu ciąg głowny obejmuje gwiazdy od małych czerwonych przez nieco wieksze żołte to największych niebieskich.

[kisiel]

Raczej niebieskie olbrzymy i nadolbrzymy sa na ciągu głownym. Po prostu ciąg głowny obejmuje gwiazdy od małych czerwonych przez nieco wieksze żołte to największych niebieskich.

Czyli nazwa "ciąg karłów" dla ciągu głównego, którą gdzieś kiedyś spotkałem, jest niewłaściwa... Albo raczej niedokładna.

[Alien]

Może to przeczytaj.

http://www.forumastronomiczne.pl/index.php?topic=2439.0

[kisiel]

Częściowo moja wiedza bierze się z tej właśnie prezentacji ;) Ale dzieki za przypomnienie, odświeże sobie (czytałem to zaraz po wrzuceniu przez statka)

[statek]

Gwiazdy ciągu głównego to gwiazdy klasy jasności V - karły. Gdy w jądrze rozpocznie się proces spalania helu do węgla wtedy gwiazdy wychodzą z ciągu głównego i wchodzą w gałąź Olbrzymów lub Nadolbrzymów.  Pokazane to jest na załączonym obrazku.

Z tego wniosek, że w artykule jest mowa o gwiazdach ciągu głównego.

Najbardziej masywne gwiazdy ewoluują trochę inaczej, stają się gwiazdami Wolfa-Rayeta.  Tu jest troche informacji na ich temat http://pl.wikipedia.org/wiki/Gwiazdy_zmienne_typu_S_Doradus.

Błękitne karły - to końcowy stan ewolucji najmniejszych gwiazd, gwiazd o masie mniejszej niż 0,4 masy Słońca.

[Krzysztof_K]

W zasadzie dobrze rozumujesz. Jako karły uważa się gwiazdy V klasy jasności, spalające wodór, czyli gwiazdy tzw. ?ciągu głównego?. Ale... określenie tej grupy gwiazd jako ?grupy karłów? jest bardziej historyczne i może właśnie wprowadzać w błąd. Obecnie zdecydowanie częściej stosuje się nazwę ?gwiazdy ciągu głównego?. Zauważ, że gorące niebieskie i białe gwiazdy ciągu głównego są niewiele mniejsze od olbrzymów spoza ciągu. W tym przypadku terminy "karzeł" oraz "olbrzym" odnoszą się więc nie do wielkości/masy, a raczej do różnic w widmie gwiazd, a co za tym idzie do określenia na jakim etapie ewolucji się znajdują.

Ponadto są także przecież karły nie leżące na ciągu głównym ? białe karły, czerwone karły itd.

To tak bardzo skrótowo wg. mojej wiedzy w tym temacie. Bo karły wśród gwiazd to szeroki temat i jest ich kilka rodzajów, na różnym etapie ewolucji.

Mam nadzieję, że choć trochę pomogłem.

KK

[Anna]

ale co z pozostałymi gwiazdami o masach 90-150 mas Słońca. Czy one nigdy nie bywają karłami?

Każda gwiazda o masie większej od 3 mas Słońca zostanie czarną dziurą.

[statek]

Każda gwiazda o masie większej od 3 mas Słońca zostanie czarną dziurą.

To nie jest prawdą.

Czarna dziura powstaje w wyniku wybuchu supernowej typu II.

Żeby gwiazda "dożyła" wybuchu supernowej typu II musi mieć masę pozwalającą na podtrzymanie reakcji syntezy aż to żelaza. Żeby to było możliwe, gwiazda musi posiadać masę większą niż 8-15 mas Słońca.

I teraz pozostaje jeszcze jeden warunek powstania czarnej dziury: masa szczątków (neutronowego jądra) jakie pozostały po wybuchu supernowej typu II musi być większa niż 3 masy Słońca. Jeżeli te szczątki nie posiadają takiej masy to powstaje gwiazda neutronowa.

[Krzysztof_K]

To nie jest prawdą.

Czarna dziura powstaje w wyniku wybuchu supernowej typu II.

Żeby gwiazda "dożyła" wybuchu supernowej typu II musi mieć masę pozwalającą na podtrzymanie reakcji syntezy aż to żelaza. Żeby to było możliwe, gwiazda musi posiadać masę większą niż 8-15 mas Słońca.

I teraz pozostaje jeszcze jeden warunek powstania czarnej dziury: masa szczątków (neutronowego jądra) jakie pozostały po wybuchu supernowej typu II musi być większa niż 3 masy Słońca. Jeżeli te szczątki nie posiadają takiej masy to powstaje gwiazda neutronowa.

No i w pewnych warunkach (dla >~130Mo) istnieje jeszcze możliwość, że po gwieździe nie pozostaje żaden obiekt, ani gwiazda neutronowa, ani czarna dziura, a cała materia zostaje rozrzucona w przestrzeń.

[kisiel]

Z tego wniosek, że w artykule jest mowa o gwiazdach ciągu głównego.

Tak, ale czy prawdą jest, że gwiazdy V klasy jasności nie przekraczają 4 mas Słońca?

Błękitne karły - to końcowy stan ewolucji najmniejszych gwiazd, gwiazd o masie mniejszej niż 0,4 masy Słońca.

To te hipotetyczne z wiki -> http://pl.wikipedia.org/wiki/B%C5%82%C4%99kitny_karze%C5%82

A tu obserwowane, coś innego o tej samej nazwie -> http://pl.wikipedia.org/wiki/Gwiazdy_typu_widmowego_O_V

Karły o masie do 90 mas Słońca, to zaprzecza twierdzeniu z artykułu w Polityce.

Także ilustracja z Twojego posta  (i prezentacji, o ile dobrze pamietam) temu zaprzecza - mamy tam gwiazdę o masie równej 10 masom Słońca w ramach ciągu głównego/V klasy jasności (karzeł).

Jako karły uważa się gwiazdy V klasy jasności, spalające wodór, czyli gwiazdy tzw. ?ciągu głównego?. Ale... określenie tej grupy gwiazd jako ?grupy karłów? jest bardziej historyczne i może właśnie wprowadzać w błąd. Obecnie zdecydowanie częściej stosuje się nazwę ?gwiazdy ciągu głównego?. Zauważ, że gorące niebieskie i białe gwiazdy ciągu głównego są niewiele mniejsze od olbrzymów spoza ciągu. W tym przypadku terminy "karzeł" oraz "olbrzym" odnoszą się więc nie do wielkości/masy, a raczej do różnic w widmie gwiazd, a co za tym idzie do określenia na jakim etapie ewolucji się znajdują.

Tak mi się właśnie zdawało. Gdzieś wyczytałem, że "klasa jasności wynika z właściwości widma" (cokolwiek to dokładnie oznacza ;) ) a nie zależy bezpośrednio od masy.

Ponadto są także przecież karły nie leżące na ciągu głównym ? białe karły...

Miałem tu na myśli gwiazdy V klasy. Swoją drogą ciekawe jak nazwać białą gwiazdę ciągu głównego - V klasy jasności ;)

Dzięki za wszystkie odpowiedzi, pomagają uporządkować obraz :)

[Anna]

Czarna dziura powstaje w wyniku wybuchu supernowej typu II.

Żeby gwiazda "dożyła" wybuchu supernowej typu II musi mieć masę pozwalającą na podtrzymanie reakcji syntezy aż to żelaza. Żeby to było możliwe, gwiazda musi posiadać masę większą niż 8-15 mas Słońca.

Muszę to rozgryźć, ale już nie dzisiaj.

[statek]

Tak, ale czy prawdą jest, że gwiazdy V klasy jasności nie przekraczają 4 mas Słońca?

Gwiazdy V klasy jasności mogą przekraczać 4 masy Słońca

To te hipotetyczne z wiki -> http://pl.wikipedia.org/wiki/B%C5%82%C4%99kitny_karze%C5%82

A tu obserwowane, coś innego o tej samej nazwie -> http://pl.wikipedia.org/wiki/Gwiazdy_typu_widmowego_O_V

Karły o masie do 90 mas Słońca, to zaprzecza twierdzeniu z artykułu w Polityce.

Wydaje mi się że tak jak to napisał Krzysztof, nazwa karły dla gwiazd ciągu głównego wynika z uwarunkowań historycznych. 

Jeżeli z Polityce napisali, że karły mogą mieć masę do 4 mas Słońca to autor tego stwierdzenia na pewno się pomylił.

Bo jeżeli miał na myśli karły klasy V to te gwiazdy nie mają takiego ograniczenia a jeżeli miał na myśli białe karły klasy jasności VII to takie gwiazdy mogą mieć masę co najwyżej 1.4 masy Słońca (limit Chandrasekhar-a)

Tak mi się właśnie zdawało. Gdzieś wyczytałem, że "klasa jasności wynika z właściwości widma" (cokolwiek to dokładnie oznacza ;) ) a nie zależy bezpośrednio od masy.Miałem tu na myśli gwiazdy V klasy. Swoją drogą ciekawe jak nazwać białą gwiazdę ciągu głównego - V klasy jasności ;)

Klasa jasności i klasa widmowa to dwie oddzielne klasyfikacje ale częściowo masz rację.

Zacytuję tu kawałek ze swojego opracowania (to pochodzi chyba z "Astronomii Ogólnej" Eugeniusza Rybki):

W 1930 roku amerykański astronom, William Morgan, zauważył, że gwiazdy o tym samym typie widmowym mogą wyraźnie różnić się wyglądem widma (im gwiazda jaśniejsza tym węższe linie obserwuje się w jej widmie). Okazało się, że występowanie tych różnic pokrywa się z przynależnością gwiazd o tych samych typach widmowych do różnych ciągów na diagramie Hertzsprunga-Russella. Konieczne stało się wprowadzenie drugiego rodzaju klasyfikacji, opartej o klasę jasności gwiazd:

-klasa jasności I ? nadolbrzymy

- klasa jasności II - jasne olbrzymy

- klasa jasności III - olbrzymy

- klasa jasności IV - podolbrzymy

- klasa jasności V - karły

- klasa jasności VI - podkarły

- klasa jasności VII - białe karły

W klasie widmowej  G może być gwiazda:

            klasy jasności V - wtedy jest karłęm

            klasy jasności IV - wtedy jest podolbrzymem

            klasy jasności III - wtedy jest olbrzymem itd

[statek]

Czarna dziura powstaje w wyniku wybuchu supernowej typu II.

Żeby gwiazda "dożyła" wybuchu supernowej typu II musi mieć masę pozwalającą na podtrzymanie reakcji syntezy aż to żelaza. Żeby to było możliwe, gwiazda musi posiadać masę większą niż 8-15 mas Słońca.

Muszę to rozgryźć, ale już nie dzisiaj.

W tym zdaniu powinienem użyć sformuowania: 

Czarna dziura powstaje po wybuchu supernowej typu II

zamiast

Czarna dziura powstaje w wyniku wybuchu supernowej typu II

[Krzysztof_K]

Odnośnie powiązania klas jasności z klasyfikacją widmową, Statek już to w zasadzie wyjaśnił, ale ja postaram się ująć to nieco inaczej?

?klasy jasności gwiazd są rozszerzeniem do klasycznej klasyfikacji widmowej. W latach 30-tych czy 40-tych ubiegłego wieku zauważono bowiem, że istnieje zależność pomiędzy szerokością linii widmowych, a mocą promieniowania danej gwiazdy. I tak np. wśród gwiazd o tym samym typie widmowym (czyli o podobnych temperaturach fotosfer! ) gwiazdy jaśniejsze mają węższe linie. No i zaczęto zastanawiać się jaka jest tego przyczyna? Okazało się, że ma to związek z ciśnieniem gazu emitującego promieniowanie, czyli również i z rozmiarami gwiazdy. Generalnie im większa gwiazda, tym mniejsze pole grawitacyjne i związany z tym spadek ciśnienia gazu w fotosferze, a  to z kolei daje efekt węższych linii widmowych. No i na odwrót :)

Pozdrawiam

KK

[kisiel]

O! Ta informacja nie przykleiła się jakoś do mnie, dzięki.

Czy możecie polecić w miarę przystępne książki traktujące trochę szerzej o gwiazdach? I w miarę nowe. Udało mi się jak dotąd zmóc 'Z astronomią za pan brat', ww. 'Astronomię Ogólną' i 'Astronomię z Astrofizyką' Kreinera. Miałem podejście do 'Gwiazdy i materia międzygwiazdowa', ale szybko wymiękłem, to było za ciężkie dla mnie...

[Krzysztof_K]

Wprawdzie to nie są nowe pozycje, ale poleciłbym Ci ?Wybuchające gwiazdy? Isaaca Asimova, a także ?Astronomię popularną? pod redakcją Stefana Piotrowskiego.

Jeśli może być coś w j. angielskim to zdecydowanie nowsza pozycja.... ?Understanding Variable Stars? autorstwa John R.Percy.