Stelle doppie e stelle variabili

Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo Riunione Sociale 14/11/2006

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Stelle Binarie e Variabili


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Stelle Binarie e Multiple

● Osservando il Cielo molte stelle sembrano “vicine” tra di loro.

● Queste stelle sono veramente legate tra di loro?


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Stelle Binarie e Multiple

● SI: Circa ¾ delle stelle della Galassia sono legate in sistemi binari o multipli.

● Queste stelle ruotano attorno al centro di gravità del sistema secondo le leggi di Kepleroin tempi da pochi giorni a anni o secoli.

● E le altre?


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Binarie Prospettiche (ottiche)

● Sono vicine tra loro solo per ragioni prospettiche. Non c'è alcun legame fisico tra di esse.

● Una doppia ottica è costituita da due stelle che giaciono sulla stessa linea di vista, ma che si trovano a distanze diverse.


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Binarie: ci interessano?

● Una visione suggestiva (contrasto di colori)● Usando le leggi di Keplero possiamo

misurare la massa del sistema:

le masse sono in masse solari, a è in UA e P è in anni siderei.

● Usando misure di velocità (spostamento Doppler) si può calcolare il rapporto delle masse delle singole stelle.

● Il problema è determinare la distanza del sistema e l'inclinazione dell'orbita...

m1m2=a3

P2


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Binarie: ci interessano?

● Distanza: parallasse, ...● Inclinazione dell'orbita: spostamento dal

fuoco apparente

SOLO se entrambe visibili!


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Binarie: Classificazione

● Per come vengono studiate (visuali, astrometriche, spettroscopiche, fotometriche)

● Per la separazione mutua: distanti, strette, a contatto.


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Binarie: Classificazione 1 Separazione

● Distanti (102 UA): periodi lunghi (anche migliaia di anni), difficile studiare l'orbita.

● Vicine (poche UA): periodi da pochi anni a pochi giorni.

● Molto vicine o a contatto (raggio stellare): periodi da pochi giorni a poche ore.

Scambi di materia instabilità/variabilità(ne parliamo dopo...)


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Binarie: Classificazione 2 Osservazione

● Binarie Visuali– Ad occhio nudo

– Al binocolo

– Al telescopio


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● Studio delle binarie Visuali– Separazione

– Angolo di Posizione

● Strumenti– Rifrattori (piccola

figura di diffrazione)

– Micrometro

– Interferometria

– ...


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Binarie visuali: esempi

● Cassiopeiae– M 3,5, 7,3, sep 13''

● Albireo ( Cyg)– M 3,1, 5,1, sep 34,4''

● Lyrae– M 5, 6, 5,2, 5,4, sep 2,5'',

2,3'', 208''

● Rigel ( Ori)– M 0,3-6,8, sep 9,5''

● Sirio (a Cma)– M -1,5, 8,5, 4,6''

● Castor (a Gem)– M 1,9, 2,9, 9,8, sep 3,8'',

70,9''

● Mizar (z Uma)– M 2,2, 3,9, sep 19,4''

● Polaris (a Umi)– M 2,0, 9,5, sep 18,4''


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● Binarie Astrometriche: studio del moto proprio– pianeti extrasolari???


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Binarie astrometriche: esempi

● Sirio (a Cma)– M -1,5, 8,5, 4,6''


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● Binarie Spettroscopiche– Variabilità nello

spettro (spostamento Doppler)

● Binarie fotometriche– Variabilità nella

magnitudine


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Binarie Spetroscopiche e fotometriche: esempi

● k Arietis– Spettroscopica

● Lyrae– Fotometrica

● Algol ( Per)– Fotometrica

● Castor (a Gem)– Spettroscopica

● Mizar e Alcor (z Uma)– Spettroscopica


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Variabilità???


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Stelle Variabili


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C'è variabile e variabile

● Binarie a eclisse (ne abbiamo già parlato)

● Stelle variabili pulsanti (NON pulsar!!!)

● Stelle variabili eruttive (cataclismiche)

● Variabili rotanti (come il Sole...)


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Variabili pulsanti

● Giganti e supergiganti instabili.

● Espansione e contrazione degli strati esterni.

● Frequenza propria


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Variabili pulsanti: come funzionano?

● Variazione delle dimensioni che causa una variazione della superficie e della densità variazione della temperatura.

● Relazione tra periodo e densità.

L=4 R2T 4

P∝−12


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Variabili pulsanti: esempi

● d Cephei– 3,6-4,3 in 5 d e 9 h. Cl. G2

– Relazione periodo-luminosità:

● Mira Ceti– 2 o 4-12 in 331 d.

● W Virginis– Più deboli delle cefeidi

● RR Lyrae– Comuni nei globulari

Mag∝ log P


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Variabili eruttive (tutte irregolari)

● UV Ceti (flare stars)– Intensi flare dovuti a intensi campi magnetici (Dm

anche di 5 mag)

● T Tauri (variabili nebulari)– Giovani stelle, righe in emissione, forte vento

solare, IR e radio (Dm anche di 6 mag)

● Novae– Dm da 2 a 10 mag!!!


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