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Discussione: variabili cefeidi

  1. #1
    Nana Rossa L'avatar di ncrndr
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    variabili cefeidi

    buona sera a tutti,
    incuriosito da alcuni articoli qua sul forum, mi sono interessato all'argomento delle variabili cefeidi. Ho letto molti articoli sull'argomento ma non ho trovato risposte ad alcune domande e curiosità, e spero che qui qualcuno mi possa aiutare.

    Come prima cosa non ho capito la rarità di queste stelle, se sono 1/10 1/1000 o 1/100000.
    volevo chiedere poi se esiste un catalogo contenente un gran numero di queste, perchè mi interesserebbe farci un po' di calcoli sopra
    In ultimo volevo chiedere una cosa prettamente fisica, mi chiedo come possa un stella variare la sua luminosità così in fretta come queste stelle.

    Grazie mille a tutti quelli che avranno la pazienza di rispondermi.
    osservo con dobson GSO 12" f/5. Più mi appassiono e più osservo, più osservo e più mi appassiono. E' un circolo vizioso

  2. #2
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    Re: variabili cefeidi

    Citazione Originariamente Scritto da ncrndr Visualizza Messaggio
    Come prima cosa non ho capito la rarità di queste stelle, se sono 1/10 1/1000 o 1/100000.
    volevo chiedere poi se esiste un catalogo contenente un gran numero di queste, perchè mi interesserebbe farci un po' di calcoli sopra
    In ultimo volevo chiedere una cosa prettamente fisica, mi chiedo come possa un stella variare la sua luminosità così in fretta come queste stelle.

    Grazie mille a tutti quelli che avranno la pazienza di rispondermi.
    Salve @ncrndr.
    Si tratta di una classe di pulsatori piuttosto rara, con circa 1 stella su 100 milioni di questo tipo. Nella nostra galassia se ne conoscono circa 800, ma si stima ve ne sia qualche migliaio di fatto. Il motivo principale è legato alla massa di queste stelle, nella maggior parte dei casi molto sostenuta (diverse volte quella solare).

    Il tipo di pulsazioni stellari identificano queste stelle come pulsatori classici perchè di fatto furono i primi casi di pulsatori ad essere stati scoperti, già ben conosciute dai tempi di Hubble e scoperte a partire dalla fine del '700 da John Goodricke, che trovò la prima proprio chiamata Delta Cephei nella costellazione del Cepheus, da cui presero il nome.
    Si tratta di stelle che hanno attivo il cosiddetto meccanismo di opacità, o meccanismo . Questo meccanismo gioca sulla opacità del plasma stellare e fa si che la stella, contraendosi per effetto gravitazionale, riscaldi i suoi strati interni al punto da farli diventare opachi (cioè non più trasparenti alla luce) e facendo si che l'energia termica rimanga in un primo momento intrappolata all'interno. Di seguito, per rilasciare l'energia termica accumulata la stella è costretta ad espandere gli strati opacizzati, che di seguito diventano nuovamente trasparenti e permettono ai fotoni di fuoriuscire. In tal modo la stella si espande e si contrae continuamente. I periodi in realtà sono abbastanza lunghi, variano da qualche ora ad alcune settimane.

    I pulsatori di tipo solare invece oscillano molto molto più rapidamente e l'esempio più importante è proprio il nostro Sole, con le tipiche oscillazioni di periodo 5 minuti. In questo caso il meccanismo di azione è completamente diverso e se ti interessa ne possiamo riparlare.

    In QUESTO link puoi trovare una tabella contente i parametri fisici (tra cui periodo, distanza, raggio, magnitudine assoluta, ecc.) di circa 500 cefeidi appartenenti alla nostra galassia. Ti puoi sbizzarrire a fare qualche calcolo.

    Spero di essere stato d'aiuto!

  3. #3
    Nana Rossa L'avatar di ncrndr
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    Re: variabili cefeidi

    grazie mille per la risposta più che esaustiva. Ero del tutto ignorante sul fatto che il sole avesse un ritmo di oscillazione così rapido, anzi... non sapevo proprio oscillasse. Sarei felicissimo di approfondire questo argomento anche perchè penso che possa interessare ad altre persone

    PS: grazie 1000000 per il link
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  4. #4
    Staff • Moderatore Globale L'avatar di Red Hanuman
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    Re: variabili cefeidi

    Citazione Originariamente Scritto da Enrico Corsaro Visualizza Messaggio
    I pulsatori di tipo solare invece oscillano molto molto più rapidamente e l'esempio più importante è proprio il nostro Sole, con le tipiche oscillazioni di periodo 5 minuti. In questo caso il meccanismo di azione è completamente diverso e se ti interessa ne possiamo riparlare.
    Parliamone, parliamone....

  5. #5
    Nana Rossa L'avatar di ncrndr
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    Re: variabili cefeidi

    Approfitto della vostra pazienza, non è che avreste altri link con distanza, declinazione, ascensione, magnitudine di molte stelle?

    Incuriosito poi dalla risposta di @Enrico Corsaro volevo chiedere come si possa misurare la distanza di oggetti all interno della via lattea. Oltre alla parallasse, alle cefeidi, alle RR lyrae e alle supernove ci sono altri modi?

    Grazie ancora a chi avrà la pazientare di rispondermi
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  6. #6
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    Re: variabili cefeidi

    Citazione Originariamente Scritto da ncrndr Visualizza Messaggio
    Approfitto della vostra pazienza, non è che avreste altri link con distanza, declinazione, ascensione, magnitudine di molte stelle?

    Incuriosito poi dalla risposta di @Enrico Corsaro volevo chiedere come si possa misurare la distanza di oggetti all interno della via lattea. Oltre alla parallasse, alle cefeidi, alle RR lyrae e alle supernove ci sono altri modi?

    Grazie ancora a chi avrà la pazientare di rispondermi
    Ciao, il catalogo generale per gli oggetti stellari si chiama SIMBAD ed al suo interno trovi tutte le informazioni disponibili per tutte le stelle che sono classificate.

    Riguardo alle distanze, ci sono diversi metodi ma ne riparliamo appena ho un pò più di tempo, così anche ti spiego meglio gli oscillatori di tipo solare.

  7. #7
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    Re: variabili cefeidi

    Eccomi qua @ncrndr, finalmente trovo un pò di tempo.

    Per la misura di distanze ci sono numerosi metodi. I più importanti sono certamente quelli che hai menzionato ma a questi possiamo aggiungere anche


    • Nebulose planetarie
    • Supergiganti molto luminose
    • Ammassi globulari molto luminosi
    • Regioni HII luminose (regioni con idrogeno ionizzato)


    Tutti questi oggetti hanno magnitudini assolute pressochè note e si possono utilizzare per stimare le distanze in modo abbastanza accurato. In ogni caso, parallassi, Cefedi e Supernovae Tipo Ia rimangono i migliori metodi per il calcolo di distanza.

  8. #8
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    Re: variabili cefeidi

    Citazione Originariamente Scritto da Red Hanuman Visualizza Messaggio
    Parliamone, parliamone....
    Premetto che è nei miei programmi preparare una serie di articoli sul tema delle oscillazioni stellari ma cominciamo rispondendo da qui, il materiale sarà poi utile a me stesso per mettere su un articolo più comprensibile per tutti.

    Il Sole è una stella di piccola massa costituito da un nucleo interno, circondato da una zona radiativa dove il trasporto energetico avviene per flusso di radiazione (i fotoni migrano dal nucleo verso l'esterno e trasportano energia), e con all'esterno un inviluppo convettivo, dove l'energia invece viene trasportata per convezione, cioè tramite il moto turbolento di bolle di plasma in un modo analogo a ciò che avviene quando facciamo bollire l'acqua in una pentola.

    La convezione che si verifica in prossimità della superficie solare dà luogo a cosiddette onde acustiche, cioè onde di pressione che originatesi in prossimità della superficie si propagano dentro tutta la stella, fino al nucleo in alcuni casi, come ti mostra la figura con i percorsi delle onde acustiche che ti ho allegato.
    rays2.gif

    Ogni onda acustica, rappresentata con un colore diverso nel diagramma, è identificata da dei numeri, detti quantici, che ne caratterizzano le proprietà oscillatorie. Ciascuna onda acustica identificabile da un insieme distinto di numeri quantici prende il nome di modo p (da p di pressione). I modi p sono osservabili direttamente dall'esterno perchè producono delle leggerissime variazioni di luminosità sul Sole, dell'ordine di un milionesimo di magnitudine! Con gli strumenti di oggi si riesce a scoregere molto bene questo tipo di variazioni di luminosità.

    Come potrai intuire, questi modi p che si propagano fino agli strati più profondi della stella, portano con se delle informazioni importanti sulla struttura interna della stella stessa. In maniera del tutto analoga a quello che si fa con il nostro pianeta, in cui studiando la propagazione dei terremoti riusciamo a ricostruire le proprietà degli strati interni del pianeta (mantello, nucleo esterno, nucleo interno, strati di discontinuità, densità del mezzo, ecc.), lo studio delle onde acustiche nel Sole ha dato vita alla cosiddetta Eliosismologia, una branca della fisica stellare che ha come scopo ricostruire la struttura interna del Sole tramite le proprietà osservate delle onde acustiche. E di fatto ci si riesce e anche in un modo incredibilmente accurato e preciso, cosa che nessun altro metodo conosciuto riesce a fare. Questo perchè non possiamo di base vedere direttamente l'interno di una stella, e le onde acustiche ci permettono invece di captarne le proprietà che vengono assimilate dalle stesse quando vi passano attraverso per poi ritornare in superficie dove vengono osservate.

    La caratteristica più importante delle onde acustiche solari è che hanno una struttura in frequenza molto ben regolare, cioè sono equidistanziate in frequenza, con una spaziatura che è direttamente legata alla densità media del Sole. Come ti mostra la figura che ti ho inserito, questo è un cosiddetto spettro di potenza, o di Fourier, delle oscillazioni solari (una piccola porzione in realtà). Come puoi vedere, trovi vari picchi, ognuno dei quali corrisponde ad un modo p, e che hanno una spaziatura molto regolare in frequenza. L'altezza dei picchi è legata all'ampiezza delle oscillazioni. Tanto più sono forti, tanto più sarà grande l'ampiezza e dunque l'altezza che osservi nello spettro.
    virgo_detail.jpg
    Inoltre, la frequenza dove l'ampiezza di queste oscillazioni è massima, è direttamente legata a raggio, massa e temperatura della stella. Nel caso del Sole, questa frequenza corrisponde a circa 3100 microHz, cioè l'equivalente di 5 minuti di periodo di oscillazione. Combinando questa frequenza di massimo, con la spaziatura in frequenza tra i picchi, possiamo ricavare massa e raggio del Sole con una precisione del 3%, in un modo veramente semplice e diretto e che non dipende da alcun modello stellare!
    Ma questo è solo un piccolo aspetto delle potenzialità di questa tecnica.

    L'eliosismologia, già attiva dagli anni '60, ci ha permesso di capire moltissimo sul nostro Sole e di identificare più di un milione di modi di oscillazione differenti. In tempi più recenti, si è scoperto che questo tipo di oscillazioni, dette di tipo solare perchè scoperte prima di tutto nel nostro Sole, sono il tipo più diffuso di oscillazioni stellari presente nell'Universo. Fin'ora infatti, abbiamo osservato circa 16 mila stelle con oscillazioni di questa tipologia. La branca della fisica stellare che le studia si chiama Asterosismologia, ed è in pratica l'applicazione dell'Eliosismologia su stelle distanti. Ci sono alcune differenze sostanziali di base nelle due discipline ma il principio di base è identico, così come lo scopo che si prefiggono.

    Spero di averti incuriosito e ovviamente se hai domande chiedi pure!

  9. #9
    Nana Rossa L'avatar di ncrndr
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    Re: variabili cefeidi

    Grazie mille per la spiegazione . Domande attualmente non ne ma potrebbero arrivare . Grazie mille ancora
    osservo con dobson GSO 12" f/5. Più mi appassiono e più osservo, più osservo e più mi appassiono. E' un circolo vizioso

  10. #10
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    Re: variabili cefeidi

    Beh, @Enrico Corsaro, la tua branca di studio mi sembra molto interessante e promettente...
    Analogamente alla sismologia terrestre, è possibile distinguere discontinuità all'interno della stella?
    E' possibile applicare i tuoi studi ad una previsione "meteo" dell'attività solare?
    I campi magnetici solari possono in qualche modo influire nella dinamica del "solemoto"?

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