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Pulsierende Veränderliche Sterne
Der Kappa-Mechanismus ist eine
Eigenschaften des HeII bei 3500 bis 5500 K:
- bei Kompression wird mehr Energie aufgenommen als abgegeben
- bei Expansion wird mehr Energie abgegeben
- --> Schwingungen der Sternatmosphäre
Delta Cepheiden (CEP)
- weiße und gelbe Überriesen; 3 - 16 Sonnenmassen;
10 - 150 Sonnenradien; Population I
- Spektralklasse im Maximum A bis F, im Minimum G bis K
bei Periode von 1 bis 135 d;
dabei periodische Helligkeit mit Differenz 0.3mag bis 1.5mag
(größer im Blauen),
Oberfläche im Minimum 6000 K, im Max. 7500 K;
- periodischer Radius (4 bis 20% Änderung) und Dichte;
periodische Radialgeschwindigkeit;
Radiusänderung um 1/4-Periode versetzt
- H- und K CaII-Emissionslinien
- Cepheiden durchqueren den Instabilitätsstreifen im HRD, wobei von
links nach rechts die Periode zunimmt (Periode * Dichte = konstant),
und umgekehrt
- Formen der Lichtkurve:
- bis 6 Tage: glatt, rascher Anstieg, langsamer Abfall
- bis 9 Tage: Buckel im Abstieg, dessen Amplitude mit wachsenden
Perioden zunimmt
- über 10 Tage: Buckelamplitude nimmt wieder ab, Buckel im Anstieg
- log( Radius / Sonnenrad. ) = 1.17 + 0.70 * log( Periode / d)
- Periode * Dichte^{0.5} = 0.026 * Sonnenradien^{1/4}
(1/Sonnenmassen)^{1/4}
- Periode = 0.022 * (1/Sonnengravitationen)^(7/8)
* Sonnenmassen^(1/8) Tage
- abs.Hell. = -1.80 - 1.74 * log( Periode /d )
- DCEPB: zwei oder mehr Perioden; P0=2-7d, P1/P0 = ca. 0.71
- DCEPS: Amplitude < 0.5mag, symmetr. Lichtkurve, Periode < 7d
- in der Milchstraße und in M31 liegen die meisten Cepheiden-Perioden
bei 5 Tagen, In der Großen Magellanschen Wolke nicht
- Zwergcepheiden (SX Phe):
RR Lyrae- und Delta Scuti-ähnlich mit
Perioden von 0.05 bis 0.21 Tagen, Amplituden von 0.3mag bis 0.8mag
und 1 bis 2.2 Sonnenmassen; Spektrum A2 bis F5
in Posthauptreihenphase
W Virginis (CW)
- gehören zur Population II:
Metallgehalt geringer als bei CEP der Population I
- Periode zwischen 0.8 und 35 Tagen mit Verteilungsminimum bei 5 Tagen
- Spektralklasse= A2 bis K; absolute Helligkeit= 0 Mag ... -4 Mag;
Masse um 0.5 Sonnenmassen
- Amplitude 0.3 bis 1.2mag
- weniger gleichmäßige Helligkeitskurve als
Cepheiden ; H-Emissionslinien
- absolute Helligkeit = -0.35 - 1.75 * log( Periode / d )
- CWA: Periode "uber 8 d
- CWB: Periode unter 8 d
BL Herculis
- Periode= 1 bis 8 d
- Evolution zwischen CW- und RR-Sternen
ZZ Ceti
- sehr schnell periodisch oszillierende Weiße Zwerge;
Perioden 30 Sekunden bis 25 Minuten
- Amplitude 0.001mag bis 0.2mag, manchmal Flares bis 1mag
- häufig Komponente von UV Ceti-Sternen
- ZZA: nur H-Absorbtionslinien
- ZZB: nur He-Absorbtionslinien
- ZZO: sehr heiß, HeII- und CIV-Absorbtionslinien
RR Lyrae
- metallarm, Population II; Stadium nach Roter Riese
- absolute Helligkeit= ca. +1 Mag
- Periode < 1 d, Amplitude < 1.5mag
- Blazhko-Effekt:
periodische Schwankungen der Lage des Maximums sowie oft der
Maximalhelligkeit (aber phasenversetzt)
- RR(B): zwei oder mehr Perioden; P1/P0= ca. 0.745
- RRab: steil aufsteigende, asymmetrische Lichtkurve;
Periode 0.35 bis 0.8 Tage
- RRc: fast symmetrische Lichtkurve; kleine Amplituden;
Periode 0.2 bis 0.4 Tage
- AL Velorum: Perioden < 0.25 d; Scheibenpopulation
- mehr Informationen zu diesem Sterntyp gibt es
hier .
Delta Scuti
- Riesen der Spektralklassen A0 bis F5; absolute Helligkeit 0 bis +3Mag;
2 Sonnenmassen; Population I
- regelmäßig veränderlich in 0.01 - 0.25 d bei meistens zwei
überlagerte Schwingungen: P_1/P_0 = 0.78 bis 0.82 ;
Amplituden 0.003 - 0.9 Mag; sinusförmige Kurve
Mira
- rote Überriesen mit Spektralklasse= K5 bis M9 sowie CR, CN und S
- maximale absolute Helligkeit= ca. -5.0 Mag bei Berücksichtigung
der breiten Molekülbanden (TiO) im Spektrum;
96 Prozent haben Emissionslinien
- Masse zwischen 0.8 und 3.0 Sonnenmassen
- Amplitude 2.5mag - 11 mag; im IR < 2.5 mag und unregelmäßig
- Periode 83 - 1374 d, meist 130 - 450 d;
Periodenänderung sind möglich; Periodenlänge schwankt um 15%
- Pulsation bis 18% des mittleren Radius (100 bis 1000 Sonnenradien)
- Helligkeitsänderung durch starke Molekülbildung bei geringer
Temperaturänderung
- expandierende Hülle mit 10^(-6) Sonnenmassen pro Jahr
- in Entwicklungsphase des Nachhauptreihensterns beim Helium-Brennen
--> Endstufe Planetarischer Nebel und Weißer Zwerg
- Pulsation durch Ionisation von H in einer Tiefenschicht
--> Schockwellen laufen durch
- Beispiele: Mira (Omikron Ceti),
R Tri
(mit Foto zum Ausprobieren des Helligkeitsschätzens),
R Aql
(mit animiertem Lichtwechsel),
X And
(mit Beispielbild),
Chi Cygni ,
T Cam
Alpha Cygni
- Überriesen, Spektralklassen B und A
- nichtradiale Pulsation; Amplituden bis 0.1mag; häufig irregulär,
überlagerte Perioden von Tagen bis Wochen
- Entwicklung: evtl. auf S Dor folgend
Beta Canis Majoris, Beta Cepheiden
- Pulsationsveränderliche Riesen
- Spektrum O8 bis B6; absolute Helligkeit -3 Mag bis -5 Mag
- Periode 0.1 bis 0.6 d; zwei oder drei sehr ähnliche Perioden
- Amplitude 0.03 ... 0.3 mag, im UV bis 0.6 mag
- fast sinusförmige Lichtkurve
- maximale Helligkeit bei kleinstem Radius
- BCMaS: Spektralklasse= B2-B3; Perioden 0.02-0.04 Tage;
Amplitude 0.015 ... 0.025 mag
RV Tauri
- Spektralklasse= F5 - K9; F bis G im Maximum, K bis M im Minimum
- absolute Helligkeit= -3 Mag .. -4 Mag; 1 bis 4 Sonnenmassen; Überriesen;
in Kugelsternhaufen und im galaktischen Halo (Population II)
- Amplitude bis 4 mag
- abwechselnd tiefe und flache Minima; manchmal folgen auch zwei
tiefe Minima aufeinander, anschliessend wieder Wechselspiel
- Periode (tief bis tief)= 50 bis 150 d
- Evolution: nach Roter Riese
- Helligkeitsanstieg durch Schockwellen aus dem Inneren
- RVa: konstante mittlere Helligkeit
- RVb: periodisch veränderliche mittlere Helligkeit
in 600 d bis 1500 d um 2 mag
Halbregelmäßige (SR)
- mittlere Perioden bei 30 bis 2000 Tagen; Amplitude < 2.5 Mag
- SRa: Riesen; Spektralklasse= M, C, S;
relativ gut ausgeprägte Perioden zwischen 35 und 1200 d
- SRb: Riesen mit Spektralklasse= M, C, S;
schlecht ausgeprägte Perioden zwischen 20 und 2300 d,
manchmal mehrere Perioden
- SRc: Überriesen mit Spektralklasse= M, C, S; Population I;
Amplitude um 1 mag; Periode 30 bis mehrere tausend Tage
- SRd: Riesen und Überriesen; Spektralklassen= F, G, K;
manchmal Emissionslinien; Amplitude 0.1 bis 4 mag;
Periode 30 bis 1100 Tage
L-Typ
- langsame und unregelmäßige Sterne, selten Perioden
regelmäßigen Lichtwechsels
- Lb: Riesen mit Spektralklassen= K, M, C, S
- Lc: Überriesen mit Amplituden um 1mag
PV Tel
- He-Überriesen mit Spektralklasse= B
- dünne H-Linien, ausgedehnte He- und C-Linien mit Pulsationsperiode
zwischen 0.1 und 1 d
- visuelle Amplitude um 0.1mag in etwa einem Jahr
Gamma Doradus (GDOR)
- Frühe F-Zwerge mit Mehrfachperioden von einigen Zehntel Tagen Dauer
bis maximal einem Tag
- Amplitude bis 0.1mag
- Vermutlich g-Modus nicht-radiale Pulsierer
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