Astronomie

Quel est l'âge théorique des stars de la Pop I

Quel est l'âge théorique des stars de la Pop I

Quel âge pourrait théoriquement avoir la population I étoiles ? Quel est le plus tôt qu'ils auraient pu former?


Étant donné que les étoiles Pop III sont les étoiles les plus anciennes, elles pourraient théoriquement avoir commencé à se former à l'âge sombre cosmique (CDA), voir la section 5, puisque la plus ancienne galaxie que nous ayons observée jusqu'à présent (dans l'infrarouge) est à peu près à mi CDA (~$480$ millions d'années). Comme le dit l'article,

Les étoiles et les galaxies se forment lorsque des régions denses de gaz se forment en raison de l'action de la gravité, et cela prend beaucoup de temps dans une densité de gaz presque uniforme et à l'échelle requise, on estime donc que les étoiles n'existaient pas pendant peut-être des centaines des millions d'années après la recombinaison.

Ainsi, non seulement la température de l'univers doit être suffisamment froide, mais la gravité doit avoir agi pendant suffisamment longtemps pour que la structure baryonique commence à se former.


Vous pouvez utiliser l'équation de l'exercice 22.34 pour estimer l'âge approximatif des grappes de la figure 22.10, de la figure 22.12 et de la figure 22.13. Utilisez les informations des figures pour déterminer la luminosité de l'étoile la plus massive encore sur la séquence principale. Utilisez maintenant les données du tableau 18.3 pour estimer la masse de cette étoile. Calculez ensuite l'âge du cluster. Cette méthode est similaire à la procédure utilisée par les astronomes pour obtenir l'âge des amas, sauf qu'ils utilisent des données réelles et des calculs de modèle plutôt que de simplement faire des estimations à partir d'un dessin. Comment vos âges se comparent-ils aux âges dans le texte ? Figure 22.10 Diagramme H−R du NGC 2264. Comparez ce diagramme H−R à celui de la figure 22.8, bien que les points soient un peu plus dispersés ici, les diagrammes théoriques et d'observation sont remarquablement, et de manière satisfaisante, similaires. Figure 22.12 Groupe M41. (a) L'amas M41 est plus ancien que NGC 2264 (voir Figure 22.10) et contient plusieurs géantes rouges. Certaines de ses étoiles les plus massives ne sont plus proches de la séquence principale de l'âge zéro (ligne rouge). (b) Cette photographie au sol montre l'amas ouvert M41. Notez qu'il contient plusieurs étoiles de couleur orange. Ce sont des étoiles qui ont épuisé l'hydrogène en leur centre, et qui ont gonflé pour devenir des géantes rouges. (crédit b : modification du travail par NOAO/AURA/NSF) Figure 22.13 Diagramme H−R pour un cluster plus ancien. Nous voyons le diagramme H−R pour un amas hypothétique plus ancien à un âge de 4,24 milliards d'années. Notez que la plupart des étoiles de la partie supérieure de la séquence principale se sont éteintes vers la région de la géante rouge. Et les étoiles les plus massives de l'amas sont déjà mortes et ne figurent plus sur le diagramme. Caractéristiques des étoiles de la séquence principale

Vous pouvez utiliser l'équation de l'exercice 22.34 pour estimer l'âge approximatif des grappes de la figure 22.10, de la figure 22.12 et de la figure 22.13. Utilisez les informations des figures pour déterminer la luminosité de l'étoile la plus massive encore sur la séquence principale. Utilisez maintenant les données du tableau 18.3 pour estimer la masse de cette étoile. Calculez ensuite l'âge du cluster. Cette méthode est similaire à la procédure utilisée par les astronomes pour obtenir l'âge des amas, sauf qu'ils utilisent des données réelles et des calculs de modèle plutôt que de simplement faire des estimations à partir d'un dessin. Comment vos âges se comparent-ils aux âges dans le texte ?

Figure 22.10 Diagramme H−R du NGC 2264. Comparez ce diagramme H−R à celui de la figure 22.8, bien que les points soient un peu plus dispersés ici, les diagrammes théoriques et d'observation sont remarquablement, et de manière satisfaisante, similaires.

Figure 22.12 Groupe M41. (a) L'amas M41 est plus ancien que NGC 2264 (voir Figure 22.10) et contient plusieurs géantes rouges. Certaines de ses étoiles les plus massives ne sont plus proches de la séquence principale de l'âge zéro (ligne rouge). (b) Cette photographie au sol montre l'amas ouvert M41. Notez qu'il contient plusieurs étoiles de couleur orange. Ce sont des étoiles qui ont épuisé l'hydrogène en leur centre, et qui ont gonflé pour devenir des géantes rouges. (crédit b : modification des travaux par NOAO/AURA/NSF)

Figure 22.13 Diagramme H-R pour un cluster plus ancien. Nous voyons le diagramme H−R pour un amas hypothétique plus ancien à un âge de 4,24 milliards d'années. Notez que la plupart des étoiles de la partie supérieure de la séquence principale se sont éteintes vers la région de la géante rouge. Et les étoiles les plus massives de l'amas sont déjà mortes et ne figurent plus sur le diagramme.


La confusion des noms des populations stellaires

Les "pères" des étoiles d'aujourd'hui sont la population II.

Leurs "pères" appartiennent à la population III (les premières étoiles à se former).

C'est bizarre. Pourquoi des nombres plus élevés signifient-ils plus âgée générations ? Pourquoi Pop I n'est-il pas la première génération d'étoiles à se former ? Disons également qu'à l'avenir, il y aura une nouvelle génération d'étoiles. Comment l'appellerons-nous, Population 0 ? Qu'en est-il de la génération suivante, serait-ce Pop -1 ? Si ce schéma était inversé, il continuerait naturellement à Pop IV, Pop V, etc.

Pourtant, il y a probablement une raison à cela. Quelqu'un peut-il me dire pourquoi c'est le cas ?

Ce ne sont pas littéralement trois générations, nous savons que de nombreuses générations d'étoiles se sont formées et sont mortes afin de produire les niveaux d'éléments lourds (et de carbone, etc.) que nous observons dans des étoiles comme le Soleil.

Ce sont des catégories conceptuelles. Pop. I est la population principale, elle représente la majeure partie de la masse de la Voie lactée (principalement dans le disque du MW), et signifie essentiellement "des étoiles nées dans un environnement chimiquement similaire à celui que nous avons maintenant". Les étoiles se forment tout le temps, c'est un processus continu, toutes les étoiles qui se sont formées aujourd'hui et qui se formeront demain sont de la population I.

Pop. II sont assez vieux pour être clairement chimiquement différents, mais c'est une distinction continue : les étoiles du halo de la Voie lactée peuvent être de la "pop ancienne". II" et les étoiles dans un disque plus épais et moins dense sont en quelque sorte pop. II mais plus jeune que le halo.

Pop. III ne se réfère pas seulement aux vieilles étoiles, mais spécifiquement à la toute première génération. Nous savons qu'il devait y en avoir un, et nous savons qu'en raison de leur composition chimique sans éléments lourds, leur physique devait également être un peu différente.

tldr ne pensez pas à cela comme à trois générations distinctes, plutôt à trois classes correspondant à trois étapes d'évolution de l'univers. Comme les personnes du troisième âge sont plus âgées que les personnes d'âge moyen.

Je suppose que la raison en est les astronomes. Ils aiment être maladroits. Par exemple, une magnitude inférieure signifie que quelque chose est plus lumineux.

Dieu ne plaise qu'ils utilisent jamais SI.

Je ne pense pas que nous ayons vraiment besoin de travailler pour ajouter de nouvelles populations, si jamais nous arrivions aussi loin, je doute que nous parlions toujours quelque chose qui ressemble à l'anglais.

Par exemple, une magnitude inférieure signifie que quelque chose est plus lumineux.

Ce n'est pas tout à fait absurde ou contre-intuitif, à l'origine, elles étaient littéralement considérées comme des étoiles de première classe, des étoiles de deuxième classe, etc. Lorsque vous augmentez la limite de magnitude d'un instrument, vous pouvez voir plus profondément. La magnitude d'une source est directement corrélée à sa distance.

L'astronome Walter Baade a utilisé les termes Population I pour décrire les étoiles plus jeunes et Population II pour décrire les étoiles plus anciennes, et le motif est resté. Donc vraiment, nous pouvons lui reprocher la confusion. Beaucoup de choses en astronomie sont nommées d'une manière totalement non intuitive, comme la façon dont tout ce qui n'est pas de l'hydrogène ou de l'hélium est considéré comme un métal (il n'y a aucune raison valable à cela).

Nous utilisons la concentration de métaux dans une étoile pour déterminer s'il s'agit ou non de Pop I ou de Pop II, qui évoluent avec l'âge. Les supernovae des étoiles Pop II ont enrichi l'environnement en métaux, ce qui a conduit à la prochaine génération d'étoiles, les étoiles Pop I, à avoir une concentration de métaux plus élevée. Les étoiles Pop II se sont formées dans un environnement pauvre en métaux, elles ont donc une concentration plus faible en métaux.

Quant aux étoiles Pop III, ce sont les premières étoiles théoriques qui se sont formées dans l'univers. Quand ils se sont formés, il n'y avait pratiquement pas de métaux, donc leur teneur en métal serait pratiquement inexistante. Ils sont entièrement constitués d'hydrogène et d'hélium, avec seulement des traces de lithium et de béryllium. Parce que ce sont les premières étoiles formées, il s'agit de la population d'étoiles la plus ancienne, donc il n'y a pas d'étoiles Pop IV ou V qui les ont précédées. Cependant, nous n'avons jamais observé de star de Pop III, ils ne sont donc qu'une hypothèse pour le moment. Mais il devait y avoir une première génération de stars à un moment donné.

TLDR blâme Walter Baade et le fait que les astronomes ne nomment pas les choses intuitivement pour la confusion.


Les cours en ligne pendant la pandémie ont fourni une mine de données sur la façon dont les étudiants en sciences de première année et en génie apprennent des leçons à utiliser pour les années à venir. De l'article : Le cours Physique 172 Mécanique moderne combinait des expériences pratiques et une simulation virtuelle pour la partie laboratoire du cours, explique Carina Rebello, professeure adjointe de physique et d'astronomie. Dans ce cours, les étudiants ont loué des kits de laboratoire comprenant un capteur, par exemple pour la force et le mouvement, pour collecter des données, puis partager les données avec de petits groupes et modéliser les phénomènes physiques.

Les humains peuvent faire beaucoup de choses que les plantes ne peuvent pas faire. Nous pouvons nous promener, nous pouvons parler, nous pouvons entendre, voir et toucher. Mais les plantes ont un avantage majeur sur les humains : elles peuvent produire de l'énergie directement à partir du soleil. Ce processus de transformation directe de la lumière du soleil en énergie utilisable – appelé photosynthèse – pourrait bientôt être un exploit que les humains pourront imiter pour exploiter l’énergie solaire pour un carburant propre, stockable et efficace. Si tel est le cas, cela pourrait ouvrir une toute nouvelle frontière de l'énergie propre. Yulia Puskhar, biophysicienne et professeure de physique au Collège des sciences de Purdue, pourrait avoir un moyen d'exploiter cette énergie en imitant les plantes.

Un professeur de l'université Purdue enseigne l'astronomie à ses étudiants en les laissant toucher les étoiles. Danny Milisavljevic, professeur adjoint de physique et d'astronomie au College of Science, utilise une nouvelle technologie innovante pour que ses étudiants utilisent des casques de réalité virtuelle pour explorer l'espace. Première technologie du genre à permettre la connexion des étudiants à différents endroits – plutôt que sur le même réseau Wi-Fi – les casques sont également basés sur du matériel léger, relativement peu coûteux et disponible dans le commerce. La technologie a été utilisée pour la première fois le mois dernier dans son cours d'astronomie intermédiaire II.

La pandémie de coronavirus a empêché les étudiants, les professeurs et les administrateurs d'organiser des cours et des réunions en personne, renforçant la popularité des outils basés sur la réalité virtuelle et augmentée sur et hors campus au cours de l'année écoulée.

L'âge de pierre. L'âge du bronze. L'âge du fer. La révolution industrielle. Les époques ont tendance à être définies par leur technologie, et les humains peuvent se diriger vers une nouvelle : l'ère quantique.


Les premières stars n'étaient peut-être pas des solitaires emo

Commentaires des lecteurs

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"Que la lumière soit." L'âge sombre de l'Univers a pris fin lorsque les premières étoiles ont commencé leur fusion nucléaire d'hydrogène, dégageant de la chaleur et de la lumière environ 100 millions d'années après le Big Bang. La compréhension actuelle de ces étoiles de la population III - ou à faible teneur en métaux - est qu'elles ont évolué et vécu une vie solitaire ou, tout au plus, dans le cadre d'un système binaire distant. De nouvelles simulations rapportées dans l'édition de cette semaine de Sciencexpress, cependant, suggèrent que les nuages ​​de gaz qui ont donné naissance à ces premières étoiles étaient gravitationnellement instables et produisaient des amas serrés d'étoiles qui vivraient leur courte vie ensemble.

Aucune preuve observationnelle directe d'étoiles Pop III n'a été trouvée à ce jour. Les informations dont nous disposons à leur sujet et sur leur comportement proviennent exclusivement de simulations et de travaux théoriques. Des travaux antérieurs ont montré que, lorsque l'hydrogène atomique était attiré dans des minihalos de matière noire, il formerait de l'hydrogène moléculaire et fusionnerait en un nuage de gaz - mûr pour la formation d'étoiles primordiales - avec une masse d'environ 1000 masses solaires.

Des simulations précédentes de ces nuages ​​de gaz précurseurs ont révélé que les nuages ​​ne se sont pas fragmentés lors de la formation des premières protoétoiles. De là, on a déduit qu'une seule étoile naîtrait de chaque nuage de gaz. En utilisant cette hypothèse comme point de départ, d'autres ont établi l'équilibre des matériaux et des forces qui existeraient lors de la formation de l'étoile. Il a été prédit que ces premières étoiles pèseraient entre 30 et 300 masses solaires.

Pour compliquer les choses, cependant, il a également été découvert que l'hydrogène qui s'effondrait pouvait se briser en deux morceaux, chacun formant sa propre étoile. Cependant, les simulations numériques ont estimé que la probabilité que cela se produise n'était que d'un cas sur cinq.

Dans le Sciencexpress papier, une équipe internationale de chercheurs des États-Unis et d'Allemagne a utilisé des simulations numériques avec quelques améliorations qui leur ont permis d'étudier la formation de ces protoétoiles de manière beaucoup plus détaillée - et sur des périodes plus longues - qu'auparavant. Leur modèle de formation stellaire a commencé comme une simulation traditionnelle d'un volume cosmologique. Lorsqu'ils ont identifié pour la première fois un minihalo de matière noire qui contenait une région de gaz refroidissant et s'effondrant gravitationnellement, ils ont "re-zoomé" le calcul et se sont concentrés sur cette seule région.

Traditionnellement, les simulations de telles régions verront le gaz se condenser et s'effondrer à des densités très élevées. Mais ces simulations deviennent souvent difficilement calculables à des densités de gaz supérieures à 10 14 cm -3 . Pour contourner ce problème, l'équipe a utilisé l'idée de transformer des régions de gaz à très haute densité en particules gravitationnelles « puits ». Ces simples particules puits représentent une jeune protoétoile et ses propriétés physiques, telles que le taux d'accrétion, la luminosité, la masse et l'énergie renvoyée dans le nuage de gaz, sont cohérentes avec l'étoile entière. Cela a supprimé les régions les plus intenses en calcul de la simulation et lui a permis de se poursuivre bien au-delà du point où d'autres devraient s'arrêter.

Comme le soulignent les auteurs, avant la formation de la première protoétoile, leurs résultats sont en bon accord avec les travaux publiés précédemment - un bon test de leur méthodologie, mais une science peu intéressante. La partie intéressante vient après la formation de la première particule protostar/puits. L'équipe a ensuite pu continuer à modéliser le disque d'accrétion qui s'est formé autour de lui.

Quatre-vingt-dix ans après la formation de la première étoile, le disque d'accrétion qui l'entourait avait doublé de taille. Pendant les 60 premières années, il existait dans un modèle en spirale stable à deux bras. Peu de temps après, le disque est devenu gravitationnellement instable et un autre effondrement a commencé à se produire, formant une deuxième protoétoile à environ 20 UA de la première. Après cela, le matériel a été ajouté au disque beaucoup plus rapidement qu'il n'a été ajouté à l'une ou l'autre des protoétoiles, et une fragmentation supplémentaire s'est produite. Au total, moins de 120 ans après la formation de la première étoile, la simulation avait quatre nouvelles étoiles, toutes situées dans une région de quelques dizaines d'UA de côté.

Les auteurs ne prétendent pas que ce travail est exact pour toutes les formations d'étoiles Pop III, mais pensent qu'il peut s'agir d'un cas représentatif. Si de tels systèmes de fragmentation décrivent une quantité importante de formation d'étoiles Pop III, alors un résultat plausible serait la formation de nombreux systèmes binaires Pop III où les étoiles sont de masse presque égale. L'existence de systèmes de ce type « renforcerait les arguments en faveur des sursauts gamma à grand décalage vers le rouge provenant des premières étoiles ». Il serait également possible que certaines de ces stars de la Pop III aient été éjectées de leur lieu de naissance initial et existent peut-être aujourd'hui, en attendant d'être détectées pour la première fois.


Message brillant sur la fin de l'âge des ténèbres

Une équipe internationale, comprenant des chercheurs du Centre d'astronomie de l'Université de Heidelberg (ZAH), a découvert trois « Methusalems cosmiques » datant des premières années de l'univers. Ces étoiles inhabituelles ont environ 13 milliards d'années et les experts les attribuent aux premières générations d'étoiles après les "âges sombres". Les qualités chimiques de ces corps stellaires extrêmement rares permettent de nouvelles connaissances sur les événements qui ont dû conduire à l'origine des étoiles. On a supposé que les premières étoiles étaient massives et brillaient particulièrement. Cependant, les dernières observations pointent vers des phénomènes jusqu'alors inconnus dans le jeune univers, permettant l'émergence d'étoiles beaucoup plus petites. Cette conclusion est suggérée par des analyses menées en partie à l'Observatoire d'État de Königstuhl et à l'Institut d'astrophysique théorique, tous deux appartenant à la ZAH.

L'univers a émergé il y a environ 13,8 milliards d'années à travers le big bang. Le gaz initialement extrêmement chaud du "nuage d'explosion" s'est dilaté et est devenu de plus en plus froid. Comme les étendues cosmiques étaient complètement vides d'étoiles à l'époque, les scientifiques parlent des "âges sombres" de l'univers. Environ 400 millions d'années après le big bang, les premières étoiles se sont formées à partir des gaz créés par l'explosion. En raison de la composition chimique des gaz initiaux – principalement de l'hydrogène, de l'hélium et des traces de lithium – la masse des étoiles devait être 10 à 100 fois supérieure à celle du soleil, et elles devaient donc émettre une lumière extrêmement brillante. Ils ont rapidement épuisé leur combustible nucléaire et ces étoiles n'ont donc brillé que quelques millions d'années. Ils se sont désintégrés dans de gigantesques explosions, au cours desquelles des éléments chimiques lourds ont été libérés et "récupérés" par les générations stellaires suivantes. Une étude chimique précise de cette deuxième génération d'étoiles peut permettre de tirer des conclusions sur les propriétés des toutes premières étoiles.

Les trois étoiles originales ont été découvertes grâce à des observations à l'observatoire de Paris par une équipe d'astronomes dirigée par le Dr Piercarlo Bonifacio. En dehors de l'hydrogène et de l'hélium, ils ne contiennent que des quantités extrêmement faibles d'autres éléments chimiques, notamment une quantité impressionnante de carbone. L'astronome Dr. Paolo Molaro de l'observatoire de Trieste soupçonne donc qu'elles appartiennent à une classe spéciale – complètement nouvelle – d'étoiles originales. Le programme de l'Observatoire européen austral (ESO) au Chili pour observer de tels objets a été lancé par le Dr Elisabetta Caffau alors qu'elle était Gliese Fellow de l'Université de Heidelberg à l'Observatoire de Königstuhl. Afin de pouvoir déterminer les fréquences extrêmement faibles des éléments avec une grande précision, les scientifiques utilisent des simulations informatiques d'atmosphères d'étoiles. Ces modèles sont développés par le Dr Hans-Günter Ludwig, chercheur à l'observatoire de Königstuhl.

Les événements contribuant à la formation des premières étoiles dans l'univers sont explorés à l'Institut d'astrophysique théorique par le Star Formation Group dirigé par le professeur Dr. Ralf Klessen. Il rapporte que le carbone a joué un rôle majeur dans le jeune univers en tant que « réfrigérant » contribuant à la contraction du gaz interstellaire en une étoile. Plus le refroidissement est bon, plus les étoiles qui peuvent se former sont petites. Pourtant, même avec du carbone, les premières étoiles auraient dû avoir une masse au moins dix fois supérieure à celle des candidats nouvellement découverts. « La poussière interstellaire était probablement le liquide de refroidissement qui a contribué à la formation de ces étoiles de faible masse. Nous allons maintenant examiner cela en détail », explique le professeur Klessen.

Les découvertes actuelles permettent un nouvel aperçu fascinant des événements entourant l'émergence des premières étoiles. En conséquence, ces étoiles ne doivent pas être apparues isolément mais en groupe, souligne le professeur Klessen. Les étoiles de grande masse ont explosé après seulement quelques millions d'années, mais beaucoup moins violemment qu'on ne l'avait supposé. Le scientifique de Heidelberg explique : "Ce n'est qu'alors que les éléments les plus légers tels que le carbone ou l'oxygène pourraient être projetés suffisamment loin dans le cosmos pour être utiles aux nouvelles étoiles, qui ont une masse plus faible mais une durée de vie plus longue." Cependant, il y a une autre question déroutante. Les trois étoiles nouvellement découvertes ne présentent aucune trace de lithium, bien que cet élément chimique soit également contenu dans le gaz d'origine. Pour le Dr Marco Limongi de l'observatoire de Rome, qui fait également partie de l'équipe de recherche internationale, c'est un autre mystère qui attend d'être élucidé.


Quel est l'âge théorique des stars de la Pop I - Astronomie

1. La forme générale de notre galaxie est la plus proche de celle d'un

2. Les étoiles variables céphéides sont importantes pour l'astronomie principalement parce qu'elles nous permettent de déterminer

3. Une relation importante observée pour les variables céphéides est celle entre

b. luminosité et température

4. La résolution de la nature des « nébuleuses » est venue de la découverte de ______ dans les « nébuleuses ».

5. Le système solaire est situé à l'intérieur

ré. aucun des éléments ci-dessus, le système solaire n'est situé dans une galaxie.

6. Notre capacité à détecter les étoiles lointaines dans notre galaxie est limitée en raison de

une. absorption par la poussière dans la galaxie *

b. l'existence d'un fort rayonnement de 21 cm dans la galaxie

c. l'existence de nombreuses nébuleuses brillantes dans la galaxie

ré. rien de ce qui précède, il n'y a aucune limite dans notre capacité à détecter les étoiles lointaines.

7. Le rayonnement de 21 cm est important pour l'astronomie car

une. le milieu interstellaire est opaque à 21 cm

b. le milieu interstellaire est transparent à 21 cm *

c. les étoiles émettent fortement à 21 cm, ce qui leur permet d'être vues à de grandes distances

ré. les nébuleuses émettent fortement à 21 cm

e. les trous noirs émettent de grandes quantités de rayonnement radio à 21 cm.

8. La masse de la Voie lactée est plus facilement déterminée à partir de

une. application de la deuxième loi de Newton

b. Troisième loi de Kepler modifiée par Newton *

ré. analyse spectrale des variables céphéides

e. Mesures du décalage Doppler du noyau galactique.

9. Le noyau de la Voie lactée est composé principalement de

10. La source d'énergie au centre de notre galaxie

une. n'est pas visible aux longueurs d'onde optiques.

c. doit avoir un diamètre inférieur à 10 UA.

11. Laquelle des caractéristiques suivantes n'existe pas dans le diagramme H-R d'un amas globulaire typique ?

b. séquence principale inférieure d'étoiles froides

c. séquence principale supérieure d'étoiles chaudes *

12. Lequel des éléments suivants est pris comme preuve d'un possible trou noir au centre de certains amas globulaires ?

une. observations de sursauts X *

b. ces amas ont des masses élevées

c. les centres de certains amas globulaires sont sombres

ré. les amas sont composés de vieilles étoiles mortes dont la plupart sont des trous noirs

e. des calculs théoriques prédisent l'existence de trous noirs au centre de l'amas.

13. Les nébuleuses d'émission brillent visiblement parce que

une. la lumière des étoiles froides à proximité est réfléchie par le gaz

b. Le rayonnement de 21 cm est absorbé par les étoiles de fond

c. les étoiles chaudes voisines ionisent le gaz qui rayonne lorsque les ions se recombinent avec les électrons *

14. Les nébuleuses d'émission apparaissent en rouge sur les photographies car

une. ils sont excités par les étoiles rouges

b. la lumière des étoiles rouges est réfléchie par le gaz

c. ils émettent un rayonnement de 21 cm qui est un rayonnement rouge

ré. l'hydrogène émet fortement dans le rouge. *

15. Le disque visible de la Voie lactée a un rayon d'environ

16. Les nébuleuses d'absorption sont

une. Des nébuleuses qui brillent par la lumière des étoiles se reflètent sur les grains de poussière.

b. Nuages ​​de gaz chauds et incandescents.

une. Des nébuleuses qui brillent par la lumière des étoiles se reflètent sur les grains de poussière.

b. Nuages ​​de gaz chauds et incandescents. *

18. Une nébuleuse rouge entoure une étoile bleue. Cette nébuleuse est

19. Les premières étoiles à se former dans notre galaxie

b. avait des orbites très elliptiques. *

c. étaient des étoiles de la population I.

ré. tous avaient des orbites dans le même plan.

e. formé les amas galactiques que nous voyons aujourd'hui.

20. Par rapport au Soleil, laquelle des affirmations suivantes est vraie ?

une. les étoiles du halo sont déficientes en éléments lourds *

b. les étoiles du disque galactique sont déficientes en éléments lourds

c. les étoiles du noyau contiennent de grandes quantités d'éléments lourds

ré. tous les éléments chimiques sont répartis plus ou moins uniformément dans toutes les parties de la galaxie.

21. La distribution observée des amas globulaires indique que le nuage de gaz à partir duquel la galaxie s'est formée était

22. La forme en forme de disque de la Voie lactée prouve que la galaxie primitive

une. était un puissant émetteur de rayons X

c. avait un champ magnétique puissant

e. avait une grande abondance d'éléments lourds.

23. Les différences entre les étoiles de population I et II sont

une. Pop. Les étoiles I ont une faible abondance de métaux et des orbites hautement elliptiques

b. Pop. Les étoiles I ont une faible abondance de métaux et Pop. Les étoiles II ont une abondance élevée de métaux

c. Pop. Les étoiles II ont une faible abondance de métaux et des orbites hautement elliptiques *

ré. Pop. Je les étoiles sont plus âgées que Pop. II étoiles.

24. L'abondance chimique des étoiles de la population I

une. indique qu'elles se sont formées avant les étoiles de la population II.

b. indique que le matériau à partir duquel ils se sont formés avait été enrichi avec du matériel de supernovae. *

c. indique qu'elles contiennent très peu de métaux lourds par rapport aux étoiles du halo.

ré. dépend de la température de l'étoile.

e. dépend de la masse de l'étoile.

25. Les étoiles plus jeunes ont des éléments plus lourds parce que

une. les vieilles étoiles détruisent les éléments lourds en vieillissant.

b. les jeunes étoiles brûlent leur combustible nucléaire plus rapidement.

c. les éléments lourds ont été fabriqués dans les générations précédentes d'étoiles. *

ré. les éléments lourds n'ont pas eu le temps de s'installer au cœur de ces jeunes stars.

26. Les bras en spirale semblent être proéminents dans les galaxies spirales parce que

une. toutes les étoiles et réparties en spirale

b. les étoiles froides sont réparties en spirale tandis que les étoiles chaudes sont réparties plus uniformément

c. les étoiles chaudes sont réparties en spirale tandis que les étoiles froides sont réparties plus uniformément *

ré. les amas globulaires sont répartis en spirale autour de la galaxie.

27. Un problème rencontré par les astronomes en essayant de comprendre la structure de la galaxie de la Voie lactée est que

une. il n'y a aucun moyen de mesurer des distances supérieures à environ 12 000 al

b. la galaxie de la Voie lactée se ressemble dans toutes les directions depuis la Terre

c. nous ne pouvons voir qu'une petite région de la Voie Lactée avec des télescopes optiques à cause de la poussière interstellaire *

ré. la galaxie de la Voie lactée est en constante évolution, il est donc difficile de cerner une seule image

28. La distribution des étoiles B dans le plan galactique montre un modèle de bras en spirale parce que

une. de tels objets lumineux ne vivent pas assez longtemps pour sortir des bras *

b. leurs grandes masses ne les laissent pas vaincre l'attraction des bras

c. ils continuent à accumuler de nouveaux matériaux provenant des nuages ​​dans les bras

ré. aucun de ce qui précède, la distribution des étoiles ne présente pas de motif en spirale.

29. Les cartes radio de notre galaxie montrent des bras spiraux parce que

une. les bras ont des décalages Doppler plus importants.

b. le gaz dans les bras spiraux est très chaud.

c. la poussière dans les bras spiraux est plus dense.

ré. le gaz dans les bras spiraux est plus dense. *

e. les étoiles dans les bras spiraux émettent la plupart de leur énergie aux longueurs d'onde radio.

30. Lequel des éléments suivants les astronomes n'utilisent-ils PAS pour cartographier la structure en spirale de la Voie lactée ?

c. Ligne de 21 cm à partir d'hydrogène neutre

31. L'orbite du Soleil autour de la Voie Lactée

une. est une orbite aléatoire, un peu comme celles des amas globulaires

b. est presque une orbite circulaire située dans le plan du disque de la Voie Lactée *

c. suit l'un des bras spiraux

ré. se déplace lentement vers le centre galactique à mesure que les bras spiraux s'enroulent plus étroitement autour du noyau

32. Comme en témoigne la concentration de gaz et de poussière dans les bras spiraux, une onde de densité a son effet le plus fort sur

33. Notre galaxie est soupçonnée d'être entourée d'une couronne galactique car le disque de la galaxie


La subvention de la NSF fait avancer la recherche d'étoiles anciennes et d'options de carrière pour les étudiants

La recherche de vie sur une exoplanète lointaine pourrait être considérablement stimulée en déterminant l'âge des étoiles dans le voisinage du Soleil. Cela parce que, bien que personne ne sache avec certitude combien de temps il faut pour que la vie se forme sur une planète, cela peut prendre très longtemps. Sur Terre, les organismes unicellulaires sont apparus un demi-milliard d'années après la formation de notre système solaire. Ensuite, il a fallu 3,5 milliards d'années supplémentaires pour que les organismes multicellulaires apparaissent.

« La principale question pertinente à la recherche de la vie est : « Quelles étoiles sont les plus susceptibles d'héberger des planètes habitables ? » », a déclaré le Dr Terry Oswalt, professeur d'ingénierie physique et président du département des sciences physiques de l'Université aéronautique Embry-Riddle, " et l'âge d'une étoile est l'un des principaux facteurs de réponse à cette question.&rdquo

Un projet Embry-Riddle, nouvellement financé par la National Science Foundation (NSF) avec une récente subvention de 400 000 $, évaluera l'âge de quelque 3 400 paires d'étoiles et de "jumeaux" stellaires nés lorsque des nuages ​​de gaz et de poussière en condensation se sont brisés en deux morceaux . Les travaux contribueront à la recherche de formes de vie lointaines et approfondiront notre compréhension de notre galaxie, la Voie lactée. Il offrira également des expériences de recherche importantes aux étudiants du campus Embry-Riddle de Daytona Beach, où le programme d'astronomie et d'astrophysique de premier cycle est en train de devenir rapidement l'un des plus grands du pays.

&ldquoCe type d'expérience de recherche est essentiel pour le développement de carrière de nos étudiants,&rdquo Oswalt a déclaré. &ldquoLes deux tiers des diplômés en astronomie aux États-Unis travaillent dans l'industrie car les compétences en physique et en mathématiques qu'ils acquièrent sont très demandées. La recherche d'une petite planète tournant autour d'un point précis dans l'espace ou la recherche d'une étoile à neutrons dans une nébuleuse floue n'est pas très différente de la recherche d'un spot sur le marché boursier ou d'une tache floue dans une mammographie. Tamiser les informations des grands ensembles de données est ce que font les astronomes.&rdquo

À la recherche d'étoiles anciennes

Oswalt et ses collègues et le Dr Tomomi Otani, professeur adjoint de physique et d'astronomie à Embry-Riddle, et le Dr Derek Buzasi, Whitaker Eminent Scholar in Science à la Florida Gulf Coast University & mdash tireront parti des données sur les paires stellaires collectées par la NASA & rsquos Kepler étendu &ldquoK2&rdquo et la NASA&rsquos nouvelles missions TESS (Transiting Earth Survey Satellite). Les données seront utilisées pour mesurer les taux de rotation des étoiles cibles, en détectant la légère atténuation qui se produit lorsque la rotation amène des "points d'étoiles" sur le côté des étoiles faisant face à la Terre.

Otani formera et supervisera des étudiants de premier cycle à l'utilisation du télescope d'un mètre Embry-Riddle à Daytona Beach, en Floride, le plus grand télescope de recherche. Ils obtiendront des données d'imagerie de suivi sur les étoiles Kepler et TESS qui montrent des preuves de périodes de rotation un peu trop longues pour être mesurées avec précision par les missions spatiales. L'équipe de chercheurs utilisera également des télescopes au sol au Chili, en Arizona et en Espagne exploités par la Southeastern Association for Research in Astronomy, un consortium de 15 universités dirigé par Embry-Riddle.

La recherche comparera les taux de rotation des étoiles au sein de chaque paire. Puisqu'ils se sont formés dans la même nébuleuse d'origine, les compagnons d'une paire donnée ont le même âge. La théorie prédit qu'ils devraient avoir des taux de rotation constants.

"En principe, les stars, comme les gens, deviennent moins actives en vieillissant", a déclaré Oswalt. "Les mouvements d'ébullition provoqués par la chaleur essayant de sortir de l'intérieur d'une étoile comme le Soleil interagissent avec une rotation d'étoile pour créer un champ magnétique. Ce champ magnétique atteint l'espace et, dans le cas du Soleil, en est la cause des aurores boréales ou des aurores boréales de la Terre. Les étoiles, y compris le Soleil, perdent également lentement de la matière dans un soi-disant «vent stellaire». Ces deux effets ralentissent la rotation de l'étoile sur des milliards d'années."

La relation théorique entre l'âge et la rotation, appelée &ldquogyrochronologie&rdquo, a été testée en utilisant des amas d'étoiles comme les Pléiades, où toutes les étoiles de l'amas peuvent être supposées sans risque avoir le même âge. Cependant, seulement une douzaine d'amas d'étoiles sont suffisamment proches pour être étudiés en détail. Using 3,400 nearby star pairs, with the assumption that each star should have a rotation rate consistent with its companion, will provide a broader and more rigorous investigation into gyrochronology&rsquos ability to determine a star's age, "from relatively young stars all the way up to the oldest stars in our galaxy, which are about 10 billion years old," Oswalt said.

In cases where the stars in a given pair do not have consistent rotation rates, the team will use large ground-based telescopes at the national observatories to help determine whether they are actually true pairs. "If you can show they are moving in different directions in space, then they are just a chance alignment, and therefore they have different ages and don&rsquot belong in our sample," Oswalt explained. "But we can't take such problem stars out of our investigation without this kind of evidence."

&ldquoKnowing the ages of the stars is important," said Otani, adding, &ldquoAges are among the most difficult-to-measure properties of stars. Gyrochronology is believed to be among the best methods of stellar age determination. I am excited that we will be able to put it to the test using our own ground-based telescopes and NASA mission data."

In addition to providing hands-on research, publication and professional presentation experiences to Embry-Riddle undergraduates, the project will contribute to public astronomy lectures, outreach to local high schools and a new undergraduate collaboration with Bethune-Cookman University, a historically black university in Daytona Beach. At least half of the students recruited for work on the project will be members of NSF-identified minorities or women, according to the project&rsquos documentation.


What is the theoretical ages for Pop I stars - Astronomy

Suppose that you had a stick of chalk in your hands and you were told to split the chalk into roughly two equal pieces. You would now have two pieces of chalk in your hands or about half of one piece. If you threw one of the pieces away and were asked to again split it into roughly two equal pieces you would have half of a half of a piece of chalk. If you kept on doing this, taking half of a half of a half and so on, could you do it forever or would you come to a piece that for some reason could not be split? There are two responses that are typically given to this question. The first response is that the no matter how small a piece you may have its volume is still not zero, so it can still be split, assuming that your fingers were small enough and you could apply enough force etc. We are assuming that the difficulty of actually holding the dust-like piece and cutting it is not an issue. The only issue is that it can be split although it might not be easy. The second response is that perhaps when you had things that were very small, for some reason, they just could not be split any further. There is no way to prove either of these two responses. Nature is either one way or the other and we have to make an assumption or hypothesis and choose between the two. The hypothesis that you cannot take a piece of material, like chalk, or anything else, and continue to break it down into ever smaller pieces by any technology (mechanical, chemical, electrical ect.) what-so-ever is known as les ATOMIC HYPOTHESIS.

The atomic hypothesis is probably one of the most important concepts known to science. Richard Feynmann, one of the greatest physicists of all time, stated the importance of the concept this way, "If, in some cataclysm, all of scientific knowledge were to be destroyed, and only one sentence passed on the next generations of creatures, what statement would contain the most information in the fewest words? I believe that it is the atomic hypothesis. ", (The Feynmann Lectures on Physics pg 1-2). If you have not figured it out by now you should connaître that atomic hypothesis will be on the test! And since you know this ahead of time the answer will of course be well thought out et in your own words!

The reason that the atomic hypothesis is so powerful is that in through this one concept, together with a few other simple assumptions, a tremendous diversity of physical phenomena can be explained. It is this ability of the hypothesis to organize and coordinate practically all of chemistry and much of physics under one theoretical framework that I want you to concentrate on for the test. I especially do not want you to say on the exam that atoms are made protons, electrons and neutrons! The need for that will come later.

To further illustrate the concept the very word "atom" itself is derived from the Greek word "atomos" which means "not cut", or indivisible. Look up the word in the dictionary to confirm this. It was the Greek philosopher, Leuippus and his pupil Democritus in the fifth century BCE who were the first to propose this into a formal theory to explain the things that they saw in the world. They believed that the objects in the world and even the world itself, are made of a large number of very small parts that were indestructible, or indivisible. These small parts were called atoms. According to their ideas these atoms have been around since the beginning of time to and assemble themselves to form everything form we see. For example, as a tree grows, atoms from the ground, air and water from rain, are added to the tree, atom by atom, to make it bigger. If a tree is chopped down and burned then its atoms, which cannot be destroyed by definition, simply scatter like a large number of tiny ball bearings to reassemble into something else. However, throughout the entire growing and burning process, the total number of atoms does not change. Atoms cannot be created or destroyed. They are simply rearranged. Notice that in this example the idea of protons or electrons never enters into discussion.

The "atomic" concept also plays a role in other areas besides chemistry. If you look at the words in an English dictionary every one of them is made from just twenty-six letters. The letters then are the "atoms" of the words since the letters cannot be split or cut in any meaningful way. If you take an assembled jigsaw puzzle and divide the jigsaw along the jigsaw cut lines you can "cut" the jigsaw into roughly two equal parts. If you keep on doing this the smallest part you can get (without using a knife or tearing which is cheating!) is just a single piece of the jigsaw puzzle. This piece like the letters is an "atom" of the puzzle. Thus the word atom is not restricted to just chemistry. In modern times the word bit and digital is just another word for "atom". The whole of current computer science is just the manipulation of bits. Computer graphics and image processing, as we will see later, it just the manipulation of the small little parts of a picture called pixels. If you look closely at the computer screen with a magnifying glass you can see the pixels, which are just the "atoms" of the images. As we shall also see, even light, is made up of small little parts called photons, which is just another word for "atoms" of light. Thus the word "atom" refers to a concept of an ultimate building block or particle from which everything else is constructed.

The story of the atomic hypothesis is far from complete. Today we have large machines called particle accelerators (but the older name of atom smashers if more apropos) that in fact can split atoms. These machines are thus splitting that which by definition cannot be split. That is why splitting the atom was considered such a big deal! However, what we are really doing is just redefining what we call the atom. The advent of nuclear technology merely allows us to go one level further in the splitting process. The parts that we split the old atoms into, elementary particles, simply become the new atoms! We will see later when we discuss the history of the early universe that the study of elementary particles and the quantum mechanics that the particles obey, will play a vital role in explaining our current view of our the universe as it appears to us today. But we really don’t know if what we today called elementary particles are truly elementary. Perhaps there is another technology that will allow us to go further. For now, like the Greeks, we have to make a hypothesis.


Biography

Maurizio Salaris studied physics at the ‘La Sapienza’ University in Rome and worked at the Institute of Space Astrophysics in Frascati (Italy), the Teramo Astronomical Observatory (Italy), the Institute of Space Studies of Catalonia (Spain), the Max Planck Institute for Astrophysics (Germany – as a Marie Curie Fellow). He has spent the last 23 years at the Astrophysics Research Institute of the Liverpool John Moores University (UK) where he holds the post of Professor of Stellar Astrophysics.


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