Stjerners udvikling og planeter omkring stjerner. Hans Kjeldsen Aarhus Universitet

Transkript

1 Stjerners udvikling og planeter omkring stjerner Hans Kjeldsen Aarhus Universitet

2

3 - 200 milliarder stjerner - 10% af massen består af gas og støv lysår i diameter - Solen befinder sig lysår fra centrum - Roterer på 250 millioner år - 13 milliarder år gammel

4

5

6

7

8

9 Stjerner producerer energi ved at omdanne hydrogen til helium Stjerner med stor masse vil kunne omdanne helium til kulstof og kulstof til oxygen og videre til jern og nikkel

10

11

12

13 Model af en stjerne (Solen) Energiproduktion Lys transporterer energien Gasbevægelser transporterer energien

14 Lydens hastighed

15

16

17

18

19 Solens musik

20 Double mode Cepheid δ Scuti star: θ Tucanae HR 1217 R Scuti Solar oscillations Xi Hydrae FG Virginis BN Cancri Solen

21 Solens musik

22 Solens musik

23 Solens musik

24 Solens musik

25 ν 0 δν 13 δν 02 Solens svingningsspektrum

26 Svingningsfrekvenser: Store frekvensafstand Small separation ν 0 n 19 n 20 n 21 n 22 ν 0 ν 0 ν ν 0 0 ν0

27 Svingningsfrekvenser: Lille frekvensafstand δν 02 const. X Hydrogen

28

29 Jørgen Christensen-Dalsgaard et al.

30 Svingninger i α Centauri A+B

31 Radialhastigheder UCLES ved AAT UVES ved VLT

32 a Cen A: UVES/VLT Precision: cm/s.

33

34 Store frekvensafstand 106 μhz 135 μhz 161 μhz 0

35 Store frekvensafstand Lille frekvensafstand 106 μhz 6.6 μhz 135 μhz 9.2 μhz 161 μhz 11.3 μhz 0 02

36 Solen Solen

37 α Centauri A Solen α Cen A

38 α Centauri B α Cen B Solen α Cen A

39

40

41 ν 0 δν 13 δν 02 Solens svingningsspektrum

42

43

44

45

46

47 The Sun Smallest Kepler red giant Largest Kepler red giant 5800 K 5000 K 4500 K

48

49

50

51

52 Stjernen HL Tauri Afstand: 450 lysår Nydannet stjerne

53 Stjernen HL Tauri er observeret med ALMA (ESO)

54 Stjernen HL Tauri

55 Stjernen HL Tauri: 450 lysår fra Jorden

56 Stjernen HL Tauri observeret med ALMA (ESO)

57 Stjernen HL Tauri observeret med ALMA (ESO)

58 Afstand fra HL Tauri svarende til Solen Jupiter Solen Saturn Solen - Uranus

59 Hvordan detekteres exoplaneter? Via exoplanetens tyngdekraft: - bl.a. via radialhastighed Ved måling af udstråling eller reflekteret lys fra exoplaneten Ved observation af planetpassager

60 Måling af radialhastigheden for en given stjerne kan afsløre eksistensen af en exoplanet

61 Måling af radialhastigheden for en given stjerne kan afsløre eksistensen af en exoplanet

62

63 Stjernen 51 Pegasi Afstand: 51 lysår Alder: 7 milliarder år Masse: 1,1 M(sol)

64 Stjernen 51 Pegasi Afstand: 51 lysår Alder: 7 milliarder år Masse: 1,1 M(sol)

65 Planeten 51 Pegasi b (1995) en såkaldt Hot Jupiter

66

67

68 Passageteknikken

69 Stjernen HAT-P-7 Afstand: 1000 lysår Alder: 2 milliarder år Masse: 1,5 M(sol)

70 HAT-P-7 Planet foran stjerne Planet foran stjerne Planet foran stjerne Planet bag stjerne Planet foran stjerne

71 3 års målinger HAT-P-7 Planet bag stjerne

72 Brian Hinrup (2013): HAT-P-7

73 Planet foran stjerne Planet bag stjerne Planet foran stjerne Brian Hinrup (2013): HAT-P-7

74 Planet foran stjerne Planet bag stjerne Planet foran stjerne Brian Hinrup (2013): HAT-P-7

75 Planet foran stjerne Planet bag stjerne Planet foran stjerne Brian Hinrup (2013): HAT-P-7

76 Planet foran stjerne Planet bag stjerne Planet foran stjerne Brian Hinrup (2013): HAT-P-7

77 Planet foran stjerne Planet bag stjerne Planet foran stjerne HAT-P-7b 15 % af lyset reflekteres 77

78 Stjernen TrES-2 Afstand: 750 lysår Masse: 1,2 M(sol) 78

79 HAT-P-7b TrES-2b TrES-2b 15 % af lyset reflekteres 79

80 Planet foran stjerne Planet foran stjerne HAT-P-7b TrES-2b TrES-2b 15 % af lyset reflekteres 80

81 HAT-P-7b TrES-2b TrES-2b? Planet bag stjerne 15 % af lyset reflekteres 81

82 HAT-P-7b TrES-2b 82

83 15% < 1% HAT-P-7b TrES-2b 5%

84 Solnedgang på Tatooine Luke Skywalkers hjemplanet

85 Stjernen Kepler-16

86 Stjernen Kepler-16

87

88 Vandplaneter / Water Worlds

89

90 Passageteknikken

91

92

93 Atmosfæren Vand Metan-is Kerne

94

95 GJ 1214 b Radius: 2,7 RJord GJ 1214 b Jorden

96 GJ 1214 b Radius: 2,7 RJord Stjernen GJ 1214 Afstand: 42 lysår Alder: 6 milliarder år Masse: 0,16 M(sol) GJ 1214 b Jorden

97 Very Large Telescope ESO Paranal i Chile

98 Very Large Telescope ESO Paranal i Chile

99 Infrarødt spektrum

100 Lavaplaneter

101 Planeten Kepler-10b Alexandra Fogtmann-Schulz

102 102

103 Planeten Kepler-10b Alexandra Fogtmann-Schulz

104 Planeten Kepler-10b Alexandra Fogtmann-Schulz

105 Kepler-10b

106 Kepler-10b

107 Kepler-10b

108 Planeten Kepler-10b

109 Jordlignende planeter omkring andre stjerner

110 110

111 Stjernen Kepler-62 Afstand: 1200 lysår Alder: 7 milliarder år 111 Masse: 0,7 M(sol)

112 112

113 113

114 Jorden Kepler-186f

115 Kepler-452b Omløbstid: 384,84 d Rp/Rs: 1,28 % Rp: 1,63 Rjord

116 Kepler-452b

117 Kepler-452b

118

119

120

121 Hvilke nye muligheder vil vi få i fremtiden?

122

123 Hertzsprung SONG-teleskopet på Tenerife (1 m)

124

125 TESS opsendes i september 2017

126 Hvilke nye muligheder vil vi få i fremtiden?

127 JWST (NASA/ESA)

128 E-ELT: 39 m stort teleskop

129 E-ELT står færdigt i 2024

130 ATA-42 Allen Telescope Array

131 Breakthrough Initiative 2500 gange bedre end nu I forhold til tidligere SETI-projekter 50 gange så følsom 10 gange så stort område af himlen Skanne 5 gange så stort et spektrum (100 gange hurtigere) Yuri Milner vil bruge 700 millioner kroner på projektet over en periode på 10 år

132 Green Bank Telescope, USA: 100 m ParkesTelescope, Australien: 64 m

133

134 Aarhus Universitet Institut for Fysik og Astronomi