Quantitative Spektroskopie Quantitative Spektroskopie des Überriesen Denebdes Überriesen Deneb

04/20/23

Florian Schiller

Betreut durch Norbert Przybilla

Bis zum Mittagessen:

1. Motivation und Ziel

2. Astrophysikalischer Kontext

3. Analyse

4. Zusammenfassung

5. Mittagessen

Quantitative Spektroskopie von Deneb:

3/11

1. Motivation and Ziel

BA-Überriesen: Entwicklung massereicher Sterne Chemische Entwicklung von Galaxien Visuell hellste Sterne

1. Motivation und Ziel

(Bresolin et al. 2001)

Prototyp: Deneb Bereits häufig analysiert Aber: immer noch viele

Probleme!

Neue präzise und konsistente Analyse!

- Effektivtemperatur, Schwerebeschleunigung, Häufigkeiten chem. Elemente, Masse, Radius, ... Vergleich theoretischer und

beobachteter Spektren

Quantitative Spektroskopie von Deneb:

4/11

Deneb

1. Motivation und Ziel

Quantitative Spektroskopie von Deneb:

5/11

Das wichtigste Diagramm der stellaren Astrophysik:

Hertzsprung-Russell-Diagramm (HRD)

2. Astrophysikalischer Kontext

2. Astro-physika-lischer Kontext

Quantitative Spektroskopie von Deneb:

6/11

• Local Thermodynamic Equilibrium: kleine, isolierte Volumenelemente in thermodynamischem Gleichgewicht

(Boltzmann-, Saha- and Maxwell-Gleichungen)

T

LTE Outer rim

Theorie der SternatmosphärenLTE vs NLTE

• Störung: Photonen Niedrige Dichten und hohe

Temperaturen NLTE: statistisches

Gleichgewicht

Auch nicht-lokale ProzesseNur lokale Prozesse

0dt

dni

NLTE

(ne, I)

Outer rim

T

Mg II

2. Astrophysikalischer Kontext

Quantitative Spektroskopie von Deneb:

7/11

Spektralanalyse

Beobachtete Spektren

Reduzierte Spektren

VergleichSternparameter, chem. Häufigkeiten

Synthetische Spektren

Modellatmosphäremit Startparametern

Theorie: LTE/NLTE,Hydrostatisch/hydrodyna-

misch

Atomdaten:Niveaus, Querschnitte,...

2. Astrophysikalischer Kontext

Quantitative Spektroskopie von Deneb:

8/11

Sternparameter und Häufigkeiten

NLTE

[El/H] = log(x/H) ─ SOLAR

3. Analyse

LTE

R = 192 ± 16 RSun d = 2480 ± 205 ly L = (1.77 ± 0.29)· 105 LSun M = 17 ± 3 MSun

CNO-Zyklus!

HeH CNO

Teff = 8525 ± 75 K log g = 1.10 ± 0.05 dex

Quantitative Spektroskopie von Deneb:

9/11

Entwicklungsstatus

- dredge up als roter Überriese

- Entwicklung zum blauen Überriesen

- MZAMS ≈

17 MSUN

- MNOW ≈

10 MSUN

Zwei Möglichkeiten

N/C = 4.64 → Mischung

- Mischung durch Rotation induziert

- Entwicklung zum roten Überriese

- MZAMS ≈

22 MSUN

- MNOW ≈

17 MSUN

M ≈ 17 MSUN Theoretische Profile vonMaeder & Meynet 2003

3. Analyse

Quantitative Spektroskopie von Deneb:

10/11

4. Zusammenfassung

• Deneb begann als Hauptreihenstern mit 22MS und ist nun ein Blauer Überriese auf dem Weg zum Stadium des Roten Überriesen

• Sternparameter und chemische Häufigkeiten konnten erstmals auf selbstkonsistente Weise bestimmt werden

– Hohes N/C-Verhältnis (CNO-Zyklus)

– NLTE-Häufigkeiten etwa 60% so hoch wie in der Sonne

• NLTE liefert bessere Ergebnisse als LTE (statistische und systematische Fehler, Selbstkonsistenz)

• Zum ersten Mal konnte eine konsistente Analyse erreicht werden

4. Zusammenfassung

Deneb wird verstanden!

Quantitative Spektroskopie von Deneb:

11/11

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!

Mahlzeit!