מצגת סיכום של פרויקט
Download
Report
Transcript מצגת סיכום של פרויקט
שמות חברי הקבוצה :יאנה טחמן ,דורה ברונשטיין
ודיאנה דולגופולסקי.
בית ספר :מקיף ה' "אמית" ב"ש
מנחה :אמיר ברנט ,מרכז אילן רמון אוניברסיטת
דוד בן גוריון
מטרת הניסוי
מטרת עבודתנו היא להשוואת בין גילם של הצבירים M2ו M35 -ע"י
בניית דיאגרמת HRלצבירים אלו ,ובדיקת מיקומם על הדיאגרמה
הספרותית.
M2
M35
הארה של כוכב
•
הארה של כוכב ( )luminosityהיא כמות אנרגיית האור שהוא מקרין בשנייה אחת.
•
הארתו של כוכב תלויה בטמפרטורה שעל פני הכוכב ובשטח פניו של הכוכב .כוכב בעל
רדיוס גדול יותר יקרין יותר אנרגיה מאשר כוכב בעל רדיוס קטן עם אותה טמפרטורה.
L 2R 2T 4
הארה
טמפרטורה
קבוע סטפן
בולצמן
5.670×10-8
רדיוס כוכב
בהירויות הכוכבים
.בהירות נראית (.)apparent magnitude
מסומנת באות . mזוהי עוצמת האור של
כוכב כפי שהיא נמדדת מכדור-הארץ (דרך
העין או טלסקופ)
I T 4
L I * 2R 2
1
2R 2
*F L
m 2.5 log(F ) const
בהירות מוחלטת (.)absolute magnitude
את הבהירות המוחלטת מסמנים באות
,Mוהיא גודל המבטא את עוצמת האור.
היא דרגת בהירות אילו כוכב היה עומד
במרחק של 10פרסק מאיתנו.
) M m 5 5 log(d
שלבי התפתחות הכוכב
מהלך התפתחות של כוכבים בגדלים שונים ,ולמה הם הופכים בכל שלב ושלב בחייהם:
דיאגרמת HR
בהירות
מוחלטת
כוכבים ממוינים בסדרה
הראשית על פי:
מסתם ,בהירותם
והטמפרטורה שלהם.
מפתח הצבעים מודד הבדל בפליטת הקרינה באורכי גל שונים
באמצעות מסנן BוV-
קרינת גוף שחור
כדי להעריך טמפרטורה של כוכב מתייחסים אליו כאל גוף קורן אידיאלי-גוף שחור.
צבע אור אשר נפלט מגוף מסוים תלוי בטמפרטורה שלו.
חוק וין מבטא את אורך הגל המקסימלי כפונקציה של טמפרטורה.
קבוע פרופורציונאלי
השווה ל0.2897 -
B
T
max
חוק סטפן בולצמן מבטאת את עוצמת הקרינה ליחידת שטח ליחידת זמן:
I T 4
קבוע סטפן
בולצמן
5.670×10-8
ניתן לתאר בצורה גרפית את עוצמת הקרינה הנפלטת ליחידת שטח ליחידת
זמן מפני גוף שחור בטמפרטורות שונות:
Lamda
קרינת גוף שחור
7.
8E
-0
7
7.
2E
-0
7
6.
6E
-0
7
0.
00
00
00
6
5.
4E
-0
7
4.
8E
-0
7
4.
2E
-0
7
3.
6E
-0
7
0.
00
00
00
3
2.
2E
-0
7
1.
6E
-0
7
0.
00
00
00
1
1200000
1000000
טמפרטורה
I
800000
600000
400000
200000
0
2000
1000
4000
3000
6000
5000
8000
7000
10000
9000
כאשר :
[j*s] h =6.63*10-34קבוע פלאנק
]m*s-1[ C=3*108מהירות האור
[j*k-1[ K=1.38*10-23קבוע בולצמן
צבירים
ישנם אזורים בשמים שבהם יש צפיפות של כוכבים גדולה יותר מאזורים אחרים-
קבוצה כזו נקראת צביר כוכבים .גודל הצביר יכול לנוע בין עשרות למיליוני כוכבים,
כאשר הכוכבים בו קשורים זה לזה בהשפעת כוח הכבידה הדדי .ישנם שני סוגים של
צבירי כוכבים :כדוריים ופתוחים.
צבירים פתוחים -צעירים ויש בהם כמה מאות כוכבים.
צבירים כדוריים -צפופים ויש בהם מיליארדי כוכבים ותיקים
קצת על הצבירים איתם עבדנו...
M35
M2
*נמצא במרחק 2800שנות אור מאיתנו.
*נמצא במרחק של 37500שנות אור מאיתנו.
*בהירותו הנראית היא . 5.5
*בהירותו הנראית של צביר זה הוא . 7.5
*צפיפות של צביר זה הוא כ 6.21 -כוכבים לכל פרסק.
*צביר זה מכיל כ 150,000-כוכבים והוא אחד הצבירים
הכדוריים העשירים ביותר.
* גיל הצביר הוא כ 100-מיליון שנים.
* גילו המוערך הוא כ 13-מיליארד שנים.
מהלך הניסוי
מכשירי מדידה:
טלסקופ קאטאדיאופטרי המכיל מראות ועדשה.
יתרונותו היא ביכולת ליצור חדות גבוהה בכל שדה הראיה.
האיור הבא מתאר את מסלול קרני האור בטלסקופ זה:
מסנניםRED, BLUE, -
VISUALוGREEN
מצלמת - CCDבמצלמה ישנו חיישן
המכיל תאים פוטואלקטריים אשר
קולטים אור והופכים אותו לזרם חשמלי.
מהלך הניסוי
לפני תחילת הניסוי מכיילים את התמונות שצולמו על מנת להסיר מהם את המידע
הפגום ולאפשר עיבוד נתונים בצורה מדויקת יותר.
הכיול ועיבוד הנתונים מבצעים באמצעות קבצי dark, flatוbias -בתוכנה
.MaxImDL
-Biasתפקידה היא לטפל באי אחידויות בתמונה.
-darkמורידות את רעש התרמי הנוצר בCCD
- flatלהיפטר מההפרעות האופטיות בצילום הנגרמות מלכלוך וסריטות.
ניסוי ראשון:
מטרת ניסוי זה היא להשוואות מבחינה כמותית את ערכי הבהירויות הנראות של
הכוכבים השונים כפי שמוצגים בתוכנות שונות עם הנתונים הספרותיים אשר לקוחים
מ , Aladdin Astronomyולהסיק איזה תוכנה מדויקת יותר ומהי יכולת הדיוק.
.1בחירת 20כוכבים מצביר M35ממסנן Bומציאות בהירותו הנראית ממסד
הנתונים.
.2בחירת אותם 20הכוכבים מתוכנה SUBAROוחישוב בהירתם הנראית לפי
הנוסחא m=-2.5log (L) +const: :
כנ"ל לגבי התוכנה MaximDL
תוצאות הניסוי:
• הגרף שהתקבל מתוך ניסוי זה:
השוואת ערכים בין התוכנות
1.5
1
0.5
)m(aladin)-m(maxim dl
0
1
)m(aladin)-m(subaro
-0.5
-1
-1.5
2
3
4
5
6
7
8
22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9
מסקנות
מסקנות מהניסוי :1
מהניסוי הראשון ,אנו למדים כי התוכנה Subaroמדויקת יותר מהתוכנה
,MaxImDLכיוון שהיא קרובה יותר לערכים הספרותיים אשר לקוחים ממסד
הנתונים .Aladdin astronomyכיוון של MaxImDישנם סטיות מרובות יותר מ
.Subaro
ניסוי שני:
מטרת ניסוי זה הוא לבנות דיאגרמת HRלצבירים בהם אנו עובדים במטרה
לדעת את מיקומם על הסדרה הראשית ,לאפשר השוואה בין צבירים וגילם.
.1בחרנו להשתמש במספר כוכבים (בין 20ל 30-כוכבים) מתוך הצביר ,אשר אותם
מצאנו דרך התוכנה SUBAROדרך מסנן Bו,V -
.2לאחר שהוצאנו את המידע הנחוץ מכל מסנן ,חישבנו את בהירותם הנראית.
.3בנינו את דיאגרמת HRבאמצעות בהירות הנראית של הכוכבים במסנן V
כפונקציה של .B-V
מסנן B
מסנן v
תוצאות הניסוי 2
M35
0.8
0.6
0.4
0.2
MB-MV
-0.2
0
0
-0.4
-0.6
-0.8
-1
1
2
4
5
6
MV
3
תוצאות הניסוי 2
M2
13
13.5
14
14.5
15.5
16
16.5
17
1.4
1.2
1
0.6
0.8
mb-mv
0.4
0.2
0
mv
15
מסקנות
• מסקנות מניסוי :2
מהניסוי השני ,אנו יכולות לראות ע"פ הגרף שקיבלנו ,כיצד ממוקמים הכוכבים על
הסידרה הראשית ובאיזה מהלך חייהם הם נמצאים .מתוך מסקנתנו עולה כי
הצביר M35הנמצא על הסדרה הראשית צעיר יותר מהצביר ,M2אשר ממוקם
מעל לסדרה הראשית-בענף הענקים ,כיוון נמצא בסוף חייו.
M35
1
0.5
MB-MV
0
0
M2
13
-0.5
-1
13.5
14
1
14.5
2
MV
3
15.5
16
16.5
4
5
6
17
1.5
0.5
1
mb-mv
0
mv
15
ביבליוגרפיה
•
•
•
•
•
•
•
•
" .1המדריך לקוסמוס"-לקסיקון דביר לאסטרונומיה /ג'ון גריבין
.2היקום " -יסודות האסטרופיזיקה /מאיר מידב
" .3מקצה השמיים -מבוא לאסטרונומיה" ,כרך א' /אליה ליבוביץ' ועודד רגב
http://astroclub.tau.ac.il/publications/galileo/200701.pdf .4
" .5אנציקלופדיית אביב" -הוצאה לאור שנת ,1994עורך עמי שמיר.
http://www.seds.org/messier/m/m002.html .6
Aladin -http://www.cdsweb.u-strasbg.fr .7
MaxImDL -http://www.cyanogen.com .8