Końcówka gałęzi czerwonego olbrzyma

Gwiazdy podobne do Słońca mają zdegenerowane jądro na gałęzi czerwonego olbrzyma i wznoszą się do wierzchołka przed rozpoczęciem fuzji helu w jądrze z błyskiem.

Końcówka gałęzi czerwonego olbrzyma ( TRGB ) jest podstawowym wskaźnikiem odległości używanym w astronomii . Wykorzystuje jasność najjaśniejszych czerwonych olbrzymów w galaktyce jako standardową świecę do pomiaru odległości do tej galaktyki. Został użyty w połączeniu z obserwacjami z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a do określenia względnych ruchów Lokalnej Gromady galaktyk w Lokalnej Supergromadzie . Naziemne teleskopy klasy 8 metrów, takie jak VLT są również w stanie zmierzyć odległość TRGB w rozsądnym czasie obserwacji we wszechświecie lokalnym.

metoda

Diagram Hertzsprunga-Russella dla gromady kulistej M5 . Gałąź czerwonego olbrzyma biegnie od cienkiej poziomej gałęzi podolbrzyma w prawy górny róg, z kilkoma jaśniejszymi gwiazdami RGB zaznaczonymi na czerwono.

Hertzsprunga – Russella (wykres HR) to wykres zależności jasności gwiazdy od temperatury powierzchni dla populacji gwiazd. Podczas fazy spalania wodoru w rdzeniu życia gwiazdy podobnej do Słońca, pojawi się ona na diagramie HR w pozycji wzdłuż ukośnego pasma zwanego ciągiem głównym . Kiedy wodór w jądrze wyczerpie się, energia będzie nadal generowana przez syntezę wodoru w powłoce otaczającej jądro. W centrum gwiazdy zgromadzi się helowy „popiół” z tej fuzji, a gwiazda będzie migrować wzdłuż ewolucyjnej gałęzi diagramu HR, która prowadzi w prawy górny róg. Oznacza to, że temperatura powierzchni spadnie, a całkowita moc wyjściowa energii (jasność) gwiazdy wzrośnie wraz ze wzrostem powierzchni.

W pewnym momencie hel w jądrze gwiazdy osiągnie ciśnienie i temperaturę, w których może rozpocząć syntezę jądrową w procesie potrójnej alfa . W przypadku gwiazdy o masie mniejszej niż 1,8 masy Słońca nastąpi to w procesie zwanym rozbłyskiem helu . Tor ewolucyjny gwiazdy przeniesie ją następnie w lewo od diagramu HR, gdy temperatura powierzchni wzrośnie w nowej równowadze. Rezultatem jest ostra nieciągłość w torze ewolucji gwiazdy na diagramie HR. Ta nieciągłość nazywana jest wierzchołkiem gałęzi czerwonego olbrzyma.

Kiedy odległe gwiazdy w TRGB są mierzone w paśmie I (w podczerwieni), ich jasność jest nieco niewrażliwa na ich skład pierwiastków cięższych niż hel ( metaliczność ) lub ich masę; są to świece standardowe o bezwzględnej wielkości w paśmie I wynoszącej –4,0 ± 0,1. To sprawia, że technika ta jest szczególnie użyteczna jako wskaźnik odległości. Wskaźnik TRGB wykorzystuje gwiazdy w starych populacjach gwiazd ( Populacja II ).

Zobacz też

Linki zewnętrzne

„Końcówka gałęzi czerwonego olbrzyma jako wskaźnik odległości” . Shoko Sakai, astronom naukowy, Wydział Astronomii i Astrofizyki Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles . Źródło 14 lutego 2005 .
„Dzienny raport z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a NASA nr 3431” . SpaceRef . 21 sierpnia 2003 . Źródło 14 lutego 2005 .