Laborationsuppgift om Hertzsprung-Russell-diagrammet

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Laborationsuppgift om Hertzsprung-Russell-diagrammet"

Bernt Åberg
för 7 år sedan
Visningar:

1 Laborationsuppgift om Hertzsprung-Russell-diagrammet I denna uppgift kommer du att tillverka ett HR-diagram för stjrärnorna i Orions stjärnbild och dra slutsatser om stjärnornas egenskaper. HR-diagrammet beskrivs på sid i Lagerkvist/Olofsson. Figuren nedan visar de ljusaste stjärnorna i Orion. Figuren på nästa sida visar HR-diagrammet för de 33 närmaste stjärnorna. Eftersom de inte är valda efter sina egenskaper, så kan man säga att de representerar de typiska stjärnorna i Vintergatan.

2 HR-diagrammet för de 33 närmaste stjärnorna, solen inkluderad: Diagrammets lodräta axel visar stjärnornas egen ljusstyrka, ofta uttryckt som deras absoluta magnitud, som i figuren ovan. Notera att positiva magnituder är på nedre delen av axeln! Vågräta axeln visar stjärnornas temperatur, ofta uttryckt som färg eller som i figuren ovan: med spektralklass. Spektralklasserna anges med en stor bokstav från Harvardklassifikationen (se boken sid. 137). Bokstäverna står på vågräta axeln. Vidare delas spektralklasserna in med en siffra, som fungerar som decimal. På det sättet kan stjärnorna placeras mer noggrannt i ett diagram, som i figuren ovan. Efter exemplevis klass B, som då kallas B0, kommer B1... B9 och sedan A0. Solen är klass G2, och är markerad med en ring i figuren ovan.

3 Uppgifter I tabellen nedan finns data för Orions stjärnor, ordnade (nästan) efter apparent magnitud (ljusstyrka på himlen). Magnituderna är ungefärliga, på det sättet att vi inte vet med vilket filter de är bestämda. Namn Beteckning m (apparent) M (absolut) Spektraltyp Luminositetsklass Betelgeuse α Ori M2 Iab Rigel β Ori B8 Ia Bellatrix γ Ori B2 III Mintaka δ Ori O9 II Alnilam ε Ori B0 Ia Alnitak ζ Ori O9 Ib η Ori B0 V Trapezium A θ 1 Ori A B1 III? Trapezium B θ 1 Ori B B3 III? Trapezium C θ 1 Ori C O6 V Trapezium D θ 1 Ori D B1 III? θ 2 Ori O9 V Hatysa ι Ori O9 III Saiph κ Ori B1 Ic Heka λ Ori O8 V μ Ori A0 V ν Ori B3 V ξ Ori B3 V π 1 Ori A0 V π 2 Ori A0 V π 3 Ori F6 V π 4 Ori B2 III π 5 Ori B2 III π 6 Ori K2 II σ Ori O9 V τ Ori B5 III φ 1 Ori B0 IV φ 2 Ori G8 III χ 1 Ori G0 V χ 2 Ori B2 Ia

4 Din uppgift är att använda absolut magnitud och spektraltyp i tabellen, och markera stjärnorna i HR-diagrammet på näst sista sidan. OBS! Magnitudskalan går baklänges! Skriv gärna dit stjärnornas beteckning också, så är det lättare att besvara frågorna nedan. Hör av dig om det är för svårt att göra diagrammet! Den böjda kurvan markerar huvudserien ungefär. Markeringarna anger huvudserie-stjärnornas massa jämfört med solens. M = 0,5 innebär alltså att stjärnas är hälften så tung som solen. Temperaturen för stjärnorna står över och under diagrammet, förmodligen i C. Som du ser har samma spektralklass inte alltid samma temperatur. Du kan läsa av temperaturen ungefär genom att lägga en linjal mellan två lika temperaturer på axlarna, exempelvis som för 6600 i diagrammet. Besvara frågorna nedan utifrån diagrammet du ritat 1a) Hur skiljer sig diagrammet med Orions stjärnor från diagrammet med de närmaste? 1b) Vad beror skillnaden på, tror du? (Ej obligatoriskt att svara på denna fråga). 2a) Vilka av stjärnorna i huvudserien (dvs. luminositetsklass V) är tyngst resp. lättast? 2b) Ungefär hur tunga är de? Är någon lättare än solen? 2c) Markera dem i figuren på första sidan (om de finns med där)! 3a) Vilka stjärnor bland alla luminositetsklasser är hetast resp. kallast? 3b) Ungefär hur heta är de? 3c) Markera dem i figuren på första sidan (om de finns med där)! 4a) Vilka stjärnor bland alla luminositetsklasser är mest resp. minst ljusstarka (räknat i absolut magnitud)? 4b) Markera dem i figuren på första sidan (om de finns med där)! På sista sidan ser du ett HR-diagram med stjärnornas radie inritad, åter jämfört med solen. På linjen R = 10 är stjärnornas radie alltså 10 gånger så stor som solens. Som du ser är stjärnor större, ju längre uppåt höger de befinner sig i diagrammet. Tyvärr ligger radiekurvorna drygt en ruta för högt i diagrammet. 5a) Vilka stjärnor bland alla luminositetsklasser är störst resp. minst? 5b) Ungefär hur stora är de? Är någon mindre än solen? 5c) Markera dem i figuren på första sidan (om de finns med där)!

Relevanta dokument

Tryckfel i K. Vännman, Matematisk Statistik, upplaga 2:13

Tryckfel i K. Vännman, Matematisk Statistik, upplaga 2:13 Kasper K. S. Andersen 11 oktober 2018 s. 10, b, l. 8: 1 4 17.62 1 5 17.62 s. 25, Tabell 1.13, linje 1, kolonn 7: 11 111 s. 26, Figur 1.19 b, l.