Diagrama culoare-culoare

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Diagrama culoare-culoare a clusterului Trapezium , care arată modul în care diferiți membri ai clusterului au un exces de emisie în infraroșu, tipic stelelor tinere înconjurate de discuri circumstelare.

În astronomie, diagrama culoare-culoare este un instrument care compară magnitudinea aparentă a unei stele la diferite lungimi de undă ale spectrului electromagnetic . Astronomii se concentrează de obicei pe o bandă îngustă în jurul anumitor lungimi de undă, observând variațiile de luminozitate care pot fi găsite atunci când trec de la o lungime de undă la alta; diferența de luminozitate între două benzi se numește culoare . În această reprezentare grafică, culoarea definită de două benzi de lungime de undă este reprezentată în axa absciselor , în timp ce culoarea definită de o altă diferență de luminozitate (deși, de obicei, aceeași bandă este utilizată pentru a determina ambele culori) este prezentată în axa ordonată.

Noțiuni de bază

Deși stelele nu sunt corpuri negre perfecte, spectrele luminii emise de stele se apropie foarte mult de curba de radiație a unui corp negru. Forma generală a curbei de radiație depinde exclusiv de temperatura corpului, deoarece lungimea de undă a vârfurilor de intensitate a radiației este direct proporțională cu temperatura conform legii lui Wien . Prin urmare, observarea unui spectru stelar oferă informații despre temperatura sa reală . Obținerea întregului spectru al emisiei unei stele folosind spectrometria este mult mai dificilă decât simpla fotometrie în unele benzi; prin urmare, comparând magnitudinea unei stele în indici de culoare multipli și diferiți, permite determinarea temperaturii reale a unei stele, deoarece diferențele de magnitudine dintre fiecare indice vor fi unice pentru temperatura dată. Ca atare, diagrama culoare-culoare poate fi exploatată pentru a reprezenta o populație stelară , aproape ca o diagramă HR , iar stelele din diferite clase spectrale vor fi plasate în diferite părți ale diagramei. Această caracteristică se aplică diferitelor benzi de lungime de undă.

Aplicații

Anomalii de culoare

Analiza datelor obținute prin campanii observaționale mari, precum Sloan Digital Sky Survey (SDSS) sau 2 Micron All Sky Survey (2MASS), poate fi o provocare datorită cantității uriașe de date produse. În campanii precum acestea, diagramele culoare-culoare găsesc o aplicație excelentă în identificarea stelelor care sunt excepții de la populația secvenței principale , care, odată identificate, pot fi studiate mai detaliat. Această metodă este utilizată pentru a identifica subnopții ultracold. [1] [2] Numeroase stele binare , care la observarea fotometrică normală apar ca o singură stea, au fost rezolvate prin studierea acestor excepții cu diagrama culoare-culoare, mai ales dacă unul dintre cei doi membri nu a făcut parte din secvența principală. [3] În special, etapele evolutive ale unor stele din ramura asimptotică a giganților , de la faza stelară la carbon până la nebuloasa planetară , apar în regiuni distincte ale diagramelor culoare-culoare. [4] Cvasarele , deși nu sunt obiecte stelare, apar și ca excepții în diagrama culoare-culoare. [3]

Formarea stelelor

Fotografiere vizibilă (stânga) și infraroșu (dreapta) a clusterului Trapezium. Imaginea vizibilă prezintă nori mari de praf, în timp ce imaginea în infraroșu arată un număr mare de stele tinere, ascunse de praf. NASA / ESA .

Diagramele culoare-culoare sunt adesea folosite în astronomie în infraroșu pentru a studia regiunile de formare a stelelor . Stelele se formează în nori interstelari din prăbușirea gravitațională a prafului și a gazelor care le constituie. Pe măsură ce colapsul continuă, se formează un disc de acumulare , care este încălzit din interior de steaua în creștere. Praful de pe disc începe să radieze ca un corp negru, deși la o temperatură mai mică decât suprafața stelei. Încălzirea pulberilor se reflectă într-un exces de emisie în infraroșu. Chiar și fără a recurge la prezența prafului circumstelar, s-a văzut că regiunile de formare a stelelor au luminozități în infraroșu mai mari decât cele ale stelelor din secvența principală. [5] Fiecare dintre aceste efecte este distinct de înroșirea luminii unei stele datorită împrăștierii de către praful mediului interstelar .

Diagramele culoare-culoare vă permit să izolați aceste efecte. Deoarece relațiile culoare-culoare ale stelelor secvenței principale sunt bine cunoscute, este posibil să se proiecteze graficul unei secvențe principale teoretice ca referință în diagramă, așa cum se poate vedea în diagrama din partea de sus a paginii. În lumina împrăștierii operate de praful interstelar, porțiuni sunt de obicei reprezentate în diagrama culoare-culoare, circumscrisă de linii întrerupte, care definesc regiunile în care se așteaptă să observe stele a căror lumină suferă un proces de înroșire. În mod normal, în diagrama cu infraroșu, banda (H - K) este plasată pe axa "x", banda (J - H) pe axa "y" (consultați articolul astronomie în infraroșu pentru informații despre denumirile benzii de culoare). Într-o diagramă cu aceste axe, stelele care cad în dreapta secvenței principale și stelele secvenței principale roșu-praf sunt semnificativ mai luminoase, în banda K, decât stelele secvenței principale care nu sunt roșii. Mai mult, banda K este cea cu cea mai mare lungime de undă, astfel încât obiectele care au o strălucire anormal de mare în această bandă arată așa-numitul exces de emisie în infraroșu. Emisia în banda K a acestor obiecte, în general de natură protostelară , se datorează dispariției cauzate de nebuloasa de reflexie în care se află. [6] Diagramele culoare-culoare pot fi utilizate în studiul formării stelelor, deoarece este posibil să se determine în ce stadiu de formare se află steaua, pur și simplu uitându-se la poziția sa în diagramă. [7]

Notă

  1. ^ AJ Burgasser, KL Cruz, JD Kirkpatrick, Spectroscopy Optical of 2MASS Color-selected Ultracool Subdwarfs , în Astrophysical Journal , vol. 657, nr. 1, 2007, pp. 494-510, DOI : 10.1086 / 510148 .
  2. ^ JE Gizis, și colab., New Neighbours from 2MASS: Activity and Kinematics at the Bottom of the Main Sequence [ link rupt ] , în Jurnalul Astronomic , vol. 120, 2000, pp. 1085-1099, DOI : 10.1086 / 301456 .
  3. ^ a b KR Covey, și colab., SED-uri stelare de la 0,3 la 2,5 microni: urmărirea locusului stelar și căutarea valorilor aberante de culoare în SDSS și 2MASS , în Astronomical Journal , vol. 134, nr. 6, 2007, pp. 2398–2417, DOI : 10.1086 / 522052 .
  4. ^ R. Ortiz, și colab., Evoluția de la AGB la nebuloasa planetară în studiul MSX , în Astronomy and Astrophysics , vol. 431, 2005, pp. 565–574, DOI : 10.1051 / 0004-6361: 20040401 .
  5. ^ C. Struck-Marcell, BM Tinsley, Ratele de formare a stelelor și radiațiile infraroșii , în Astrophysical Journal , vol. 221, 1978, pp. 562-566, DOI : 10.1086 / 156057 .
  6. ^ CJ Lada, și colab., Infrared L-Band Observations of the Trapezium Cluster: A Census of Circumstellar Disks and Candidate Protostars , în The Astronomical Journal , vol. 120, n. 6, pp. 3162-3176, DOI : 10.1086 / 316848 .
  7. ^ CJ Lada, F. Adams, Interpreting infrared color-color diagrams - Circumstellar discs around low- and medium-stellar young stellar objects , in Astrophysical Journal , vol. 393, 1992, pp. 278–288, DOI : 10.1086 / 171505 .

Elemente conexe

linkuri externe

Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Color_Diagram&oldid=98147144 ”