TÄHE EVOLUTSIOON Tähed Tähed on valgusekillud, õhtuti puruneb valgus kildudeks. Mis on tähed ? • • • • Valgusallikad Nad on kaugel Neid on palju Kõik on pärit tähtedest Tähed on pisikesed valgustajad.

Download Report

Transcript TÄHE EVOLUTSIOON Tähed Tähed on valgusekillud, õhtuti puruneb valgus kildudeks. Mis on tähed ? • • • • Valgusallikad Nad on kaugel Neid on palju Kõik on pärit tähtedest Tähed on pisikesed valgustajad.

Slide 1

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 2

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 3

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 4

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 5

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 6

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 7

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 8

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 9

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 10

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 11

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 12

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 13

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 14

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 15

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 16

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 17

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 18

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 19

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 20

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 21

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 22

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 23

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 24

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 25

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 26

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 27

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 28

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 29

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 30

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 31

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 32

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 33

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 34

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 35

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 36

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 37

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 38

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 39

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 40

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 41

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 42

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 43

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 44

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 45

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 46

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 47

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 48

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 49

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 50

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 51

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 52

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 53

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 54

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 55

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 56

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 57

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 58

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 59

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 60

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 61

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus


Slide 62

TÄHE EVOLUTSIOON

Tähed

Tähed on valgusekillud, õhtuti
puruneb valgus kildudeks.

Mis on tähed ?





Valgusallikad
Nad on kaugel
Neid on palju
Kõik on pärit tähtedest

Tähed on pisikesed valgustajad maailmaruumis. Nad
kiirgavad soojust ja valgust. Palja silmaga näeb, et nad on
väikesed aga tegelikult on nad tohutult suured.

Eestis palja silmaga nähtavaid tähti on 1146.
Heledamaid tähti on 20.
Kogu Maal on näha silmaga ~6000 tähte.
Binokliga võib näha vähemalt 50000 tähte.

1m refraktorteleskoobiga 100 miljonit tähte.

Ajalooliselt
Teada tuntud ürgajast
Kuni XVII sajandi alguseni olid tähed
tugipunktid päikesesüsteemi uurimiseks.
1609 a. konstrueeris Galilei teleskoobi
XVIII saj. lõpul pani stellaarastronoomiale
aluse W.Herschel (1738-1822)
1835 a. Struve mõõtis Veega kauguse
1986 a. Hubble Space Telescope

Tähe vaadeldavad
parameetrid
• Heledus
• Värvus

Tähe heledus
• Näiv – II saj. e.m.a. koostas Hipparchos
tähekataloogi. Jagas tähed 6 klassi.
Päikese n.t. -26,6m; täiskuu -12m;
Veega 0,3m; Põhjanaelal 1,8m.
Minimaalne vaadeldav tähesuurus 32m.
Pogsoni valem:

m1-m2=-2,5log(E1/E2)

Tähe heledus
• Tegelik – 1835 a. Struve hindas
esimesena tähe kaugust parallaksi järgi.
Arvestades valguse nõrgenemist,
neeldumist, saab tähe tegeliku heleduse
arvutada.
Absoluutne on tähe heledus 10 parseki
(32,6v.a.) kaugusel.
Tähesuuruste vahemik -9...19m

Tähe parallaks

Maa

1 a.ü.
Parallaksi
nurk

Päike

Herne parallaks

Hernes

0,01 kaaresekundit

Parallaksi
nurk
100 km

Silm

Tähtede värvus
• Värvuse
kindlakstegemiseks
hinnatakse tähe heledusi
erinevates
spektripiirkondades.
• Kõige levinum on UBVfotomeetria.
• Värvusindeksid on
normeeritud Veega järgi.

Tähtede füüsikalised
parameetrid






Diameeter
Kiirgusvõime [seotud tähe kaugusega]
Temperatuur [punased-sinised tähed]
Tähe spekter [keemiline koostis, v, T]
Mass [mitmikutel Newtoni
seadusega]

Stefan-Boltzmanni seadus: E=qTe4

Suured ja väikesed tähed

Spektraalanalüüs
• Pidev spekter näitab et tähe kiirgusspekter
sõltub temperatuurist, ioniseerunud plasma
• Neeludmisjooned tekivad tähe atmosfääris
• Joonte intensiivsus ja lainepikkus näitab tähe
keemilist koostist
• Doppleri efekt – spektrijooned nihkuvad
• Joonte laienemine väljendab pöörlemist
• Saab kindlaks teha veel atmosfääri paksust,
magnetvälja tugevust ja kas aine voolab
välja.

Spektraaluuringud näitavad et tähed on
väga mitmekesised. Samas on ka stabiilseid
näitajaid nagu keemiline koostis.
90% aatomite arvust on vesiniku aatomid
ning ülejäänust 90% on heelium ja 1%
raskemaid elemente.
Hea kooskõla on ka tähe värvuse ja
kiirgusvõimega.

Tähtede perekond

Tähed sünnist surmani

Tähe elulugu
• Prototäht
• Päristäht
• Kõdutäht

Gravitasioon
Tuumaenergia
Soojusenergia

Millest tekivad tähed?
• Kanti-Laplace nebulaarhüpoteesi
kinnitavad vaatlused.
• NH – taevakehade moodustumine on
võimalik hõredast ainest tihenemise teel

Nebulaargaas
Linnutee galaktikas on gaasi 5x10e9 Mo
See asub galaktika tasandis ja massist ~2%
Sellest 69-70% H, 27-28% He, 2-4% muud
Tihedus 10e-22 g/cm3 (Päike 1,4; Maa 5,6)
Temperatuur 10-30 K
Mõõtmed 40 parsekit
Mass 10000-1000000 Mo

Tähtede teke
• Uusi tähti tekib aastas 5 Mo
• Gaasi vabalangemise aeg on 10e6
aastat
• Kui arvestada nebulaarpilvede massi ja
kokkutõmbumise ajategurit siis peaks
tekkima 5000 Mo jagu tähti
Järeldus – tähed tekivad teatud soodsates
tingimustes

Prototähe teke
• Aluseks gravitatsioon
• Takistavad tegurid: rõhk, tsentrifugaaljõud ja
magnetvälja rõhu surve
• Kokkutõmbumine algab teatud kriitilisest
massist – Jeansi mass (100-1000 Mo)
• Tähtede mass on 0,08-120 Mo
• Pilvevälised ja pilvesisesed põhjused
• Assotsitasioonid
• Fragmenteerumine

Prototähtede mass on
suurem, mõõtmed
palju kordi suuremad
ning temperatuur ja
tihedus palju
väiksemad.

-Prototäht koosneb ümbrisest ja südamikust
-Prototähel on kaks faasi
-Prototähed kiirgavad gravitats.pot. energiat
kokkutõmbumisel ja akreteerumisel
-Kasvav gaasirõhk tasakaalustab grav.jõu
-Termotuumareaktsioonid algavad 9x10e6 K

-Eluiga sõltub massist. Mo kulub 5 miljonit
aastat, 100 Mo 100000 aastat

Päristähed





Pidev tasakaalustamise režiim
Kõige pikem periood H->He vabanev energia
Põhimäärajaks mass
Peajadal Päike on 10 miljardit aastat, 100 Mo
500000 aastat
• Peajadalt lahkub kui südamikus vesinik lõpeb
• Siis täht kaotab tasakaalu ja hakkab kokku
langema, kuni süttivad He->C + kihtpõlemine
• Täht paisub, et lasta läbi suurenenud
kiirgusevoogu (hiiud)

• Tähepõlemise tsükkel, mille intensiivsus
väheneb kuna iga järgnev tsükkel vajab
enda tekkimiseks aina enam energiat
• Alla 0,08 Mo H ei sütti, alla 0,5 Mo He ei
sütti, Fe jaoks peab täht olema 8 Mo

Kõdutähed
• Võtmeküsimus on mass
• Mõjutavad kiire pöörlemine, tugev
magnetväli, tähetuul ja kaksiklus

GAASUDU

The Trifid Nebula (M20)

Lagoon Nebula (M8)

M24

NOOR HAJUSPARV

PLEJAADID

M7

TÄHE KOOKON

ORIONI UDU

VALLANDUSMEHHANISM
• TIHEDUSLAINED
• SUPERNOOVAD

PÖÖRDEMOMENT

• KOGU PÖÖRDEMOMENT MUUTUMATU
LÄBIMÕÕT VÄHENEB
PÖÖRLEMISKIIRUS SUURENEB

PLANEETIDE
MOODUSTUMINE
• ORBIIDID KOMPLANAARSED
• PLANEEDID PEAVAD TIIRLEMA SAMAS
SUUNAS
• PLANEEDID PEAVAD PÖÖRLEMA SAMAS
SUUNAS

TEMPERATUUR Päikese
UDUKOGUS
1500
1000

Asteroids

Temperature (K)

2000

500
MVE

M

S

J

0
0

1

2

3

4

5

6

7

Distance (AU)

8

9 10 11

JÕUD
• GRAVITATSIOON TÕMBAB KOKKU
• KIIRGUSRÕHK PUHUB LAIALI
• PROTOTÄHE STAADIUMIS
DOMINEERIB GRAVITATSIOON
TÄHT TÕMBUB KOKKU

EVOLUTSIOON H-R
DIAGRAMMIL
HELEDUS

FAAS I PEAJADA
EELNE

TEMPERATUUR

GAASÜMBRIS
• PROTOTÄHE ÜMBRIS MUUTUB LIIGA
SOOJAKS
TOLM PUHUTAKSE TAGASI
Bi-POLAARSD JOAD

TOLMUVABA PIIRKOND

Protostar

PROTOPILV

Bi-POLAARSED JOAD

VAADELDUD PROTOTÄHT
• HELEDAM KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
VÄGA SUUR

• PUNASEM, KUI VASTAKS
TEMPERATUURILE
TOLMÜMBRIS HAJUTAB KIIRGUST

FAAS II PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON
• PROTOTÄHEL TUGEV TÄHETUUL
T Tauri TUUL
TOLMÜMRIS HAJUB
PLANEETIDE MOODUSTUMINE LÕPEB

• NÜÜD ON PROTOTÄHT
ESMAKORDSELT NÄHTAV
HELEDUS LANGEB (PALJU VÄIKSEM)
TEMPERATUUR MUUTUB VÄHE

TERMOTUUMA REAKTSIOONI
ALGUS
• TEMPERATUUR TUUMAS 10 MILJONI K
REAKTSIOON ALGAB
GRAVITATSIOON TASAKAALUSTAB
KIIRGUSRÕHU
HÜDROSTAATILINE TASAKAAL

PEAJADA EELNE
EVOLUTSIOON

TÄHE STRUKTUUR
• TUUM
ÜMBRIS
TUUM

SIIN REAKTSIOON

•ÜMBRIS
HOIAB TUUMA
KUUMA JA TIHEDA

TÄHE MUDELID
• ALUSTAME OLETUSTEGA RÕHU,
TEMPERATUURI,TIHEDUSE
KOOSTISEGA
• TUNTUD FÜÜSIKA SEDUSTE ALUSEL
• KONTROLLIDA PINNAANDMETEGA

PEAJADA EVOLUTSIOON
• VESINIK AMMENDUB PÕLEMISTSOONIS
• REAKTSIOONI INTENSIIVSUS LANGEB
• TUUM EI SAA ENAM TASAKAALUSTADA
TUUM TÕMBUB KOKKU

• TEMPERATUUR TUUMAS KASVAB
IDEAALNE GAAS

• VABANEB TÄIENDAV ENERGIA REAKTSIOON JÄRGMISES KIHIS
TÕSTAB ÜMBRISE
HELEDUS VEIDI TÕUSEB

EVOLUTSIOON PEAJADAL
TUUM

He
He
VESINIKU
“PÕLEMISTSOON”
UUS
PÕLEMISKIHT

Spektri klassid
O tähed
Ioniseeritud heelium,
nõrgad vesiniku
jooned
T>25,000 K
eresinised (ultraviolet
jooned)
Näiteks Orioni vöö
objektid

Spektri klassid
B tähed
Neutraalne heelium,
keskmised vesiniku
jooned
T=25,000 K-11,000K
sinised (UV jooned)
Näiteks Rigel

Spektri klassid
A tähed
Väga tugevad vesiniku
neeldumisjooned
T=11,000-7,500K
Violetsed jooned
Näiteks Siirius ja Veega

Spektri klassid
F tähed
Keskmised vesiniku
jooned ja
ioniseeritud Ca
T=7,500-6,000K
sinised
Näiteks Põhjanael

Spektri klassid
G tähed
Nõrgad vesiniku jooned
ja tugevalt
ioniseeritud Ca
T=6,000-5,000K
kollased
Näiteks Päike ja Alpha
Centauri

Spektri klassid
K tähed
Üksikud ioniseeritud
metallide jooned,
mõned molekulid
T=5,000-3,500K
punased
Näiteks: Arcturus,
Aldebaran

Spektri klassid
M tähed
Tugevad molekulide
jooned
T=2,200-3,500K
punased (IR jooned)
Näiteks: Betelgeuse,
Proxima Centauri

Spektri klassid
L tähed
Tugevad molekulide
jooned
H20 !!
T=1,300-2,200
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused

Spektri klassid
T tähed
Tugevad H20 ja
metaani jooned
Väga külmad!
T=900-1300K
Punased (IR jooned)
Pruunid kääbused
540 v.a. Udu Maokandja tähtkujus