Вуглецеві зорі

Вуглецева зоря (зоря С-типу) — це, як правило, зоря асимптотичного відгалуження гігантів — яскравий червоний гігант, атмосфера якого містить більше вуглецю, ніж кисню. Два елементи поєднуються у верхніх шарах зорі, утворюючи оксид вуглецю, який споживає більшу частину кисню в атмосфері, залишаючи атоми вуглецю вільними для утворення інших вуглецевих сполук, надаючи зорі вражаючий рубіново-червоний вигляд. Існують також вуглецеві карлики та вуглецеві надгіганти, причому більш поширені гіганти іноді називають класичними вуглецевими зорями, щоб розрізнити їх.

У більшості зір (таких як Сонце) атмосфера багатша на кисень, ніж на вуглець. Тому звичайні зорі, які не мають властивостей вуглецевих зір, але достатньо холодні, щоб утворювати оксид вуглецю, називаються зорями, багатими на кисень.

Вуглецеві зорі мають досить відмінні спектральні характеристики, і вперше їх розпізнав за своїми спектрами Анджело Секкі в 1860-х роках, в час піонерства в астрономічній спектроскопії.

Спектри

Ешелле-спектри вуглецевої зорі UU Aurigae

За визначенням вуглецеві зірки мають домінуючі спектральні смуги Свона від молекули C2. Багато інших сполук вуглецю можуть бути присутні у високих рівнях, таких як CH, CN (ціаноген), C3 і SiC2. Вуглець утворюється в ядрі і циркулює в його верхніх шарах, різко змінюючи склад шарів. Крім вуглецю, елементи S-процесу, такі як барій, технецій і цирконій, утворюються в спалахах оболонок і «витягуються» на поверхню.[1]

Коли астрономи розробили спектральну класифікацію вуглецевих зір, вони зіткнулися зі значними труднощами, намагаючись співвіднести спектри з ефективними температурами зір. Проблема полягала в тому, що весь атмосферний вуглець приховував лінії поглинання, які зазвичай використовуються як індикатори температури для зір.

Вуглецеві зорі також демонструють багатий спектр молекулярних ліній на міліметрових і субміліметрових довжинах хвиль. У вуглецевій зорі CW Leonis було виявлено понад 50 різних міжзоряних молекул. Цю зірку часто використовують для пошуку нових міжзоряних молекул.

Секкі

Вуглецеві зорі були відкриті ще в 1860-х роках, коли піонер спектральної класифікації Анджело Секкі встановив клас Секкі IV для вуглецевих зір, які наприкінці 1890-х років були перекласифіковані як зірки класу N.[2]

Гарвард

Використовуючи цю нову Гарвардську класифікацію, клас N пізніше було розширено класом R для менш насичених червоних зір, що мають спільні характерні вуглецеві смуги спектру.

Тип МК R0 R3 R5 R8 Na Nb
гігантський екв. G7-G8 К1-К2 ~K2-K3 К5-М0 ~М2-М3 М3-М4
T eff 4300 3900 ~3700 3450 --- ---

Система Моргана-Кінана С

Пізніші класи N гірше відповідають аналогічним типам M, тому що Гарвардська класифікація лише частково базувалася на температурі, а також на вмісті вуглецю; тому незабаром стало зрозуміло, що така класифікація вуглецевих зір була неповною. Замість цього була введено новий подвійний клас зір C, щоб мати справу з температурою та вмістом вуглецю. Такий спектр, виміряний для Y Canum Venaticorum, був визначений як C54, де 5 відноситься до температурно-залежних характеристик, а 4 до інтенсивності смуг C2 у спектрі. (C54 дуже часто альтернативно пишеться C5,4).[3] Ця класифікація системи Моргана-Кінана C замінила старі класифікації RN з 1960 по 1993 рік.

Тип МК C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7
гігантський екв. G4-G6 G7-G8 G9-K0 К1-К2 К3-К4 К5-М0 М1-М2 М3-М4
T eff 4500 4300 4100 3900 3650 3450 --- ---

Переглянута система Моргана-Кінана

Двовимірна класифікація Моргана-Кінана С не виправдала очікувань творців:

  1. вона не співвідноситься з вимірюваннями температури на основі інфрачервоного випромінювання,
  2. спочатку будучи двовимірним, вона незабаром була розширена суфіксами, CH, CN, j та іншими функціями, що робить її непрактичною для масового аналізу населення вуглецевих зір у чужих галактиках,
  3. і поступово виявилося, що старі зорі R і N насправді були двома різними типами вуглецевих зір, які мали реальне астрофізичне значення.

У 1993 році Філіп Кінан опублікував нову переглянуту класифікацію Моргана-Кінана, яка визначила класи: CN, CR і CH. Пізніше були додані класи CJ і C-Hd. [4] Це встановило систему класифікації, яка використовується сьогодні.[5]

клас спектр населення М В теорія температура
діапазон (К) [6] 		приклад(и) # відомий
класичні вуглецеві зорі
CR: відродження старого Гарвардського класу R: все ще видно на синьому кінці спектра, сильні ізотопні смуги, немає посиленої лінії Ba середній диск поп I 0 червоні гіганти? 5100-2800 S Cam ~25
CN: відродження старого Гарвардського класу N: сильне дифузне синє поглинання, іноді невидиме синім, елементи s-процесу посилені порівняно з сонячною кількістю, слабкі ізотопні смуги тонкий диск поп І -2,2 AGB 3100-2600 Р Леп ~90
некласичні вуглецеві зорі
CJ: дуже сильні ізотопні смуги C 2 і CN невідомий невідомий невідомий 3900-2800 Ю CVn ~20
CH: дуже сильне поглинання CH Halo Pop II -1,8 яскраві гіганти, перенесення маси (всі CH:s двійкові [7] ) 5000-4100 V Ari, TT CVn ~20
C-Hd: лінії водню та смуги СН слабкі або відсутні тонкий диск поп І -3,5 невідомий ? HD 137613 ~7

Астрофізичні механізми

Вуглецеві зорі можна пояснити більш ніж одним астрофізичним механізмом. Класичні вуглецеві зорі відрізняються від некласичних за масою, причому класичні вуглецеві зорі є більш масивними.[8]

У класичних вуглецевих зорях, які належать до сучасних спектральних типів CR і CN, вважається, що велика кількість вуглецю є продуктом термоядерного синтезу гелію, зокрема потрійного альфа циклу в зорі, якого гіганти досягають наприкінці свого життя. в асимптотичному відгалуженні гігантів (AGB). Ці продукти термоядерного синтезу були винесені на зоряну поверхню епізодами конвекції (так зване третє зачерпування) після того, як були створені вуглець та інші продукти. Зазвичай цей вид вуглецевої зорі AGB зливає водень у водневій оболонці, але в епізодах, розділених 104–105 років, зоря перетворюється на палаючий гелій у оболонці, тоді як водневий синтез тимчасово припиняється. У цій фазі світність зорі зростає, і матеріал із внутрішньої частини зорі (зокрема вуглець) рухається з надр до верхніх шарів. Оскільки світність зростає, зоря розширюється так, що синтез гелію припиняється, і горіння водневої оболонки починається знову. Під час цих гелієвих спалахів оболонки втрата маси зорею є значною, і після багатьох спалахів гелієвої оболонки зоря AGB перетворюється на гарячого білого карлика, а її атмосфера стає матеріалом для планетарної туманності.

Вважається, що некласичні типи вуглецевих зір, що належать до типів CJ і CH, є подвійними зорями, де одна зоря вважається гігантською зорею (або іноді червоним карликом), а інша — білим карликом. Зоря, яку зараз спостерігають, є гігантською зорею, з багатим на вуглець складом, накопиченим коли вона ще була зорею головної послідовності від свого супутника (тобто зорі, яка зараз є білим карликом), коли остання ще була класичною вуглецевою зорею. Ця фаза зоряної еволюції є відносно короткою, і більшість таких зір зрештою стають білими карликами. Зараз ці системи спостерігаються через порівняно довгий час після події масообміну, тому додатковий вуглець, який спостерігається в нинішньому червоному гіганті, не вироблявся в цій зорі.[8] Цей сценарій також прийнято як походження барієвих зір, які також характеризуються як такі, що мають сильні спектральні особливості молекул вуглецю та барію (елемент s-процесу). Іноді зорі, у яких надлишок вуглецю утворився внаслідок цього перенесення маси, називають «зовнішніми» вуглецевими зорями, щоб відрізнити їх від «власних» зорі AGB, які виробляють вуглець всередині. Багато з цих зовнішніх вуглецевих зір недостатньо світяться або холодні, щоб створити власний вуглець, що було загадкою, поки не було виявлено їх подвійну природу.

Загадкові вуглецеві зорі з дефіцитом водню (HdC), що належать до спектрального класу C-Hd, здається, мають певне відношення до змінних R Coronae Borealis (RCB), але самі по собі не є змінними та не мають певного інфрачервоного випромінювання, типового для RCB:s. Відомо лише п’ять HdC:s, і жодна не є подвійною,[9] тому зв’язок із некласичними вуглецевими зірками невідомий.

Інші менш переконливі теорії, такі як розбалансування циклу CNO та спалах гелію в ядрі, також були запропоновані як механізми збагачення вуглецем атмосфери менших вуглецевих зірок.

Інші характеристики

Оптичне світлове зображення вуглецевої зірки VX Андромеди.

Більшість класичних вуглецевих зір є довгоперіодичними змінними .

Генерація міжзоряного пилу

Через низьку поверхневу гравітацію до половини (або більше) загальної маси вуглецевої зорі може бути втрачено через потужні зоряні вітри. Залишки зорі, насичений вуглецем «пил», подібний до графіту, стають частиною міжзоряного пилу.[10] Вважається, що цей пил є значним чинником у забезпеченні речовиною для створення наступних поколінь зір та їхніх планетних систем. Матеріал, що оточує вуглецеву зорю, може покривати її настільки, що пил поглинає все видиме світло.

Інші класифікації

Інші типи вуглецевих зір включають:

  • CCS — Cool Carbon Star
  • CEMP — Carbon-Enhanced Metal-Poor
  • CGCS — холодна галактична вуглецева зоря

Використовувати як стандартні свічки

Гістограма, що показує відносну кількість вуглецевих зірок LMC із заданою світністю в ближньому інфрачервоному діапазоні. Середнє значення позначено червоним кольором. Адаптовано з Ripoche et al. (2020) [11]

Класичні вуглецеві зорі дуже яскраві, особливо в ближньому інфрачервоному діапазоні, тому їх можна виявити в найближчих галактиках. Через сильні особливості поглинання в їхніх спектрах вуглецеві зорі червоніші в ближньому інфрачервоному діапазоні, ніж зорі, багаті киснем, і їх можна ідентифікувати за фотометричними кольорами.[12] Хоча окремі вуглецеві зорі не мають однакову світність, велика вибірка вуглецевих зір матиме функцію щільності ймовірності світності (PDF) із майже однаковим середнім значенням у подібних галактиках. Отже, середнє значення цієї функції можна використовувати як стандартну свічку для визначення відстані до галактики. Форма PDF може змінюватися залежно від середньої металічності зорі AGB у галактиці, тому важливо відкалібрувати цей індикатор відстані за допомогою кількох сусідніх галактик, відстані для яких відомі іншими засобами.[11]

Див. також

Список літератури

  1. ↑ Savina, Michael R.; Davis, Andrew M.; Tripa, C. Emil; Pellin, Michael J.; Clayton, Robert N.; Lewis, Roy S.; Amari, Sachiko; Gallino, Roberto; Lugaro, Maria (2003). Barium isotopes in individual presolar silicon carbide grains from the Murchison meteorite. Geochimica et Cosmochimica Acta. 67 (17): 3201. Bibcode:2003GeCoA..67.3201S. doi:10.1016/S0016-7037(03)00083-8.
  2. ↑ Gottesman, S. (Spring 2009). Classification of Stellar Spectra: Some History. AST2039 Materials. Процитовано 21 березня 2012.
  3. ↑ Keenan, P. C.; Morgan, W. W. (1941). The Classification of the Red Carbon Stars. The Astrophysical Journal. 94: 501. Bibcode:1941ApJ....94..501K. doi:10.1086/144356.
  4. ↑ Keenan, P. C. (1993). Revised MK Spectral Classification of the Red Carbon Stars. Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 105: 905. Bibcode:1993PASP..105..905K. doi:10.1086/133252.
  5. ↑ Spectral Atlas of Carbon Stars. Процитовано 21 березня 2012.
  6. ↑ Tanaka, M. та ін. (2007). Near-Infrared Spectra of 29 Carbon Stars: Simple Estimates of Effective Temperature. Publications of the Astronomical Society of Japan. 59 (5): 939—953. Bibcode:2007PASJ...59..939T. doi:10.1093/pasj/59.5.939.
  7. ↑ McClure, R. D.; Woodsworth, A. W. (1990). The Binary Nature of the Barium and CH Stars. III – Orbital Parameters. The Astrophysical Journal. 352: 709. Bibcode:1990ApJ...352..709M. doi:10.1086/168573.
  8. ↑ а б McClure, R. D. (1985). The Carbon and Related Stars. Journal of the Royal Astronomical Society of Canada. 79: 277. Bibcode:1985JRASC..79..277M.
  9. ↑ Clayton, G. C. (1996). The R Coronae Borealis Stars. Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 108: 225. Bibcode:1996PASP..108..225C. doi:10.1086/133715.
  10. ↑ Wallerstein, George; Knapp, Gillian R. (September 1998). CARBON STARS. Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 36 (1): 369—433. Bibcode:1998ARA&A..36..369W. doi:10.1146/annurev.astro.36.1.369.
  11. ↑ а б Ripoche, Paul; Heyl, Jeremy; Parada, Javiera; Richer, Harvey (January 2020). Carbon stars as standard candles: I. The luminosity function of carbon stars in the Magellanic Clouds. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 495 (3): 2858—2866. Bibcode:2020MNRAS.495.2858R. doi:10.1093/mnras/staa1346. Процитовано 14 грудня 2022.
  12. ↑ Mould, J.; Aaronson, M. (September 1980). The extended giant branches of intermediate age globular clusters in the Magellanic Clouds. Astrophysical Journal. 240: 464—477. Bibcode:1980ApJ...240..464M. doi:10.1086/158252. Процитовано 14 грудня 2022.

Зовнішні посилання

Read other articles:

Mr. Big (gruppo musicale)

Mr. BigI Mr. Big nel 1992. Da sinistra: Billy Sheehan, Paul Gilbert, Eric Martin, Pat Torpey (in basso) Paese d'origine Stati Uniti GenereAlbum-oriented rock[1]Pop metal[2][3]Hard rock[2]Hair metal[2][3]Heavy metal[2] Periodo di attività musicale1988 – 20022009 – in attività EtichettaAtlantic RecordsFrontiers Records Album pubblicati26 Studio9 Live12 Raccolte5 Logo ufficiale Sito ufficiale Mod...

 

Different Stages (album)

Different StagesAlbum live karya RushDirilis10 November 1998Direkam197819941997GenreProgressive rock, hard rockDurasi3:22:44LabelAnthem Records (Kanada)AtlanticProduserGeddy Lee Dan Paul NorthfieldKronologi Rush Test for Echo(1996)Test for Echo1996 Different Stages (1998) Vapor Trails(2002)Vapor Trails2002 Different Stages adalah album live dari band rock Rush, dirilis pada tahun 1998. Sebagian besar CD pertama dan kedua direkam di World Amphitheater di pinggiran kota Chicago, Illinois se...

 

Ryan O'Neal

American actor (1941–2023) Ryan O'NealO'Neal in 1968BornCharles Patrick Ryan O'Neal(1941-04-20)April 20, 1941Los Angeles, California, U.S.DiedDecember 8, 2023(2023-12-08) (aged 82)Santa Monica, California, U.S.Resting placePierce Brothers Westwood Village Memorial Park and MortuaryOccupationsActorboxerYears active1960–2017Spouses Joanna Moore ​ ​(m. 1963; div. 1967)​ Leigh Taylor-Young ​ ​(m. 1967; ...

South Mindanao languages

Subgroup of the Austronesian language family South MindanaoBilicGeographicdistributionsouthern coast of MindanaoLinguistic classificationAustronesianMalayo-PolynesianPhilippineSouth MindanaoGlottologbili1253Areas where Bilic languages are spoken The South Mindanao or Bilic languages are a group of related languages spoken by the Bagobo, Blaan, Tboli, and Teduray peoples of the southern coast of Mindanao Island in the Philippines. They are not part of the Mindanao language family that covers m...

 

Élections cantonales de 2011 dans les Côtes-d'Armor

2008 2015 Élections cantonales de 2011 dans les Côtes-d'Armor 26 des 52 cantons des Côtes-d'Armor 2011 et 27 mars 2011 Type d’élection Élections cantonales Corps électoral et résultats Population 595 531 Inscrits au 1er tour 230 240 Votants au 1er tour 119 099   51,66 % Votes exprimés au 1er tour 114 259 Inscrits au 2d tour 170 000 Votants au 2d tour 88 187   51,87 % Votes exprimés au 2d tour 83 437 PS – Claudy...

 

العلاقات الإثيوبية الدومينيكية

العلاقات الإثيوبية الدومينيكية إثيوبيا دومينيكا   إثيوبيا   دومينيكا تعديل مصدري - تعديل   العلاقات الإثيوبية الدومينيكية هي العلاقات الثنائية التي تجمع بين إثيوبيا ودومينيكا.[1][2][3][4][5] مقارنة بين البلدين هذه مقارنة عامة ومرجعية للدولتي�...

Magnetism

Class of physical phenomena Magnetic and Magnetized redirect here. For other uses, see Magnetic (disambiguation), Magnetism (disambiguation), and Magnetized (disambiguation). The shape of a bar magnet's magnetic field is revealed by the orientation of iron filings sprinkled on the table around it. Articles aboutElectromagnetism Electricity Magnetism Optics History Computational Textbooks Phenomena Electrostatics Charge density Conductor Coulomb law Electret Electric charge Electric dipole Ele...

 

Sky Sport 24

Sky Sport 24Logo dell'emittenteStato Italia Linguaitaliano Tipoall-news sportiva Targettutti VersioniSky Sport 24 576i (SDTV)(data di lancio: 30 agosto 2008)Sky Sport 24 HD 1080i (HDTV)(data di lancio: 24 settembre 2011) GruppoSky Group Limited EditoreSky Italia S.r.l. DirettoreMartina Maestri Sitoskysport.it DiffusioneSatellite Sky Italia Hot Bird 13F13° Est Sky Sport 24 (DVB-S2 - PAY)11977.00 H - 29900 - 5/6Canale 200Canale 250Canale 503 Sky BoxCanale 238 Sky Box HD Hot Bird 13F13° E...

 

Low Tatras

This article has multiple issues. Please help improve it or discuss these issues on the talk page. (Learn how and when to remove these template messages) This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Low Tatras – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (July 2008) (Learn how and when to remove this tem...

Federasi Pemuda Sikh Internasional

Artikel ini sebatang kara, artinya tidak ada artikel lain yang memiliki pranala balik ke halaman ini.Bantulah menambah pranala ke artikel ini dari artikel yang berhubungan atau coba peralatan pencari pranala.Tag ini diberikan pada Oktober 2022. Federasi Pemuda Sikh InternasionalPemimpinLakhbir Singh RodeWaktu operasi1987 – kiniNegaraIndiaMotifPembentukan negara independen Sikh di KhalistanWilayah operasiIndiaIdeologiFundamentalisme SkihJenis seranganPembunuhan, pengeboman dan penc...

 

Человек прямоходящий

† Человек прямоходящий Научная классификация Домен:ЭукариотыЦарство:ЖивотныеПодцарство:ЭуметазоиБез ранга:Двусторонне-симметричныеБез ранга:ВторичноротыеТип:ХордовыеПодтип:ПозвоночныеИнфратип:ЧелюстноротыеНадкласс:ЧетвероногиеКлада:АмниотыКлада:Синапсиды�...

 

Armed Forces Tribunal

This article is part of a series onJudiciary of India Law of India Administration Ministry of Law and Justice Department of Legal Affairs Legislative Department Department of Justice Law Commission of India Civil courts Supreme Court of India Chief Justice of India Judges of the supreme court High courts of India Chief justices of high courts Judges of high courts District courts of India Courts of subordinate judges District munsiff courts Criminal courts Supreme Court of India Chief Justic...

Scandinavism

Ideology that supports cooperation between the Scandinavian countries and people Not to be confused with the Nordic Model. A 19th-century poster image of (from left to right) Norwegian, Danish and Swedish soldiers joining hands. The Norwegian and Swedish flags have the union mark. An 1856 meeting of Scandinavian students in Uppsala, Sweden, with a parade marching next to Svandammen Scandinavism (Danish: skandinavisme; Norwegian: skandinavisme; Swedish: skandinavism), also called Scandinaviani...

 

コルク

この記事は検証可能な参考文献や出典が全く示されていないか、不十分です。出典を追加して記事の信頼性向上にご協力ください。（このテンプレートの使い方）出典検索?: コルク – ニュース · 書籍 · スカラー · CiNii · J-STAGE · NDL · dlib.jp · ジャパンサーチ · TWL（2017年4月） コルクを打ち抜いて作った瓶の栓 コルク（木栓、�...

 

Lhommaizé

LhommaizécomuneLhommaizé – Veduta LocalizzazioneStato Francia Regione Nuova Aquitania Dipartimento Vienne ArrondissementMontmorillon CantoneLussac-les-Châteaux TerritorioCoordinate46°26′N 0°35′E / 46.433333°N 0.583333°E46.433333; 0.583333 (Lhommaizé)Coordinate: 46°26′N 0°35′E / 46.433333°N 0.583333°E46.433333; 0.583333 (Lhommaizé) Superficie31,18 km² Abitanti829[1] (2009) Densità26,59 ab./km² Altre inform...

Sumerian Records

American record label This article is about the record label. For Sumerian historical records, see Sumer. Sumerian RecordsFounded2006; 18 years ago (2006)FounderAsh AvildsenDistributor(s)Virgin Music[1]Genre Rock heavy metal progressive rock metalcore alternative rock post-hardcore electronicore electronica country Country of originUnited StatesLocationLos Angeles, CaliforniaWashington, D.C.London, United KingdomOfficial websitesumerianrecords.com Sumerian Records is...

 

Aubignas

Aubignascomune Aubignas – Veduta LocalizzazioneStato Francia RegioneAlvernia-Rodano-Alpi Dipartimento Ardèche ArrondissementPrivas CantoneLe Teil TerritorioCoordinate44°35′N 4°37′E / 44.583333°N 4.616667°E44.583333; 4.616667 (Aubignas)Coordinate: 44°35′N 4°37′E / 44.583333°N 4.616667°E44.583333; 4.616667 (Aubignas) Superficie15,4 km² Abitanti412[1] (2009) Densità26,75 ab./km² Altre informazioniCod. postale07400 F...

 

Barbara Castle

British politician (1910-2002) The Right HonourableThe Baroness Castle of BlackburnPCCastle in 1965Secretary of State for Health and Social ServicesIn office5 March 1974 – 8 April 1976Prime MinisterHarold WilsonPreceded byKeith JosephSucceeded byDavid EnnalsFirst Secretary of StateIn office6 April 1968 – 19 June 1970Prime MinisterHarold WilsonPreceded byMichael StewartSucceeded byMichael Heseltine[a]Secretary of State for Employment and ProductivityIn office6 Apr...

Cottonwood Creek (Sacramento River tributary)

River in Shasta County, United States Cottonwood CreekCottonwood CreekCottonwood Creek watershed (Interactive map)LocationCountryUnited StatesStateCaliforniaPhysical characteristicsSourceConfluence of North and Middle Forks • locationnear Janesville • coordinates40°23′41″N 122°31′33″W / 40.39472°N 122.52583°W / 40.39472; -122.52583[1] • elevation541 ft (165 m) MouthSacramento River ...

 

Synchronised swimming at the 2017 SEA Games – Results

Main article: Synchronised swimming at the 2017 Southeast Asian Games Synchronised swimming at the2017 Southeast Asian GamesTechnical RoutineSolowomenDuetwomenFree RoutineSolowomenDuetwomenTeamwomenvte The synchronised swimming competitions at the 2017 Southeast Asian Games in Kuala Lumpur took place at National Aquatic Centre, Bukit Jalil, Kuala Lumpur.[1] The 2017 Games featured competitions in 5 events. Solo Technical Routine Rank Country Athlete Execution Impression Elements Tota...