Winde heisser Sterne

Diagnostik, Theorie und Anwendung

 

Joachim Puls und Adalbert Pauldrach

Universitätssternwarte München

 

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Kurzfassung für Ungeduldige. Winde heißer Sterne (hier eine numerische Simulation der Dichteverteilung in einem schnell rotierenden Wind) werden durch den Strahlungsdruck in tausenden von Metalllinien initiiert und beschleunigt. Für eine kurze Einführung in diesen Mechanismus, klicken Sie bitte hier

 

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Als ein Beispiel für die Vielzahl der Linien, die zu dieser Beschleunigung beitragen, zeigen wir hier das Grotrian Diagramm der wichtigsten Niveaus des vierfach ionisierten Eisens. Durchgezogene, gestrichelte und gepunktete Linien beziehen sich auf starke, mittlere und geringe Oszillatorenstärken der jeweiligen Strahlungsübergänge. Man beachte die große Zahl tiefliegender meta-stabiler Niveaus in eisenähnlichen Ionen.

 

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Die Windimpuls-Leuchtkraft Relation

Beobachtungen und Analysen der Winde heißer Sterne, sowohl in unserer Milchstraße als auch in anderen Galaxien (die Magellanschen Wolken, M31, M33 - letztere unten abgebildet, Abb. von Humphreys & Sandage, 1980, ApJS 44, 319, 143 stellare Assoziationen identifiziert) haben eine enge Beziehung zwischen der Impulsrate des Windes (multipliziert mit der Wurzel des stellaren Radius) und der Leuchtkraft des Sternes aufgezeigt, der sog. Windimpuls - Leuchtkraft Relation (WLR).

Da die Winde über den Strahlungsdruck in Metalllinien beschleunigt werden, beeinflusst die stellare Metallhäufigkeit natürlich die WLR. Derzeit beschäftigt sich die unsere Arbeitsgruppe (in Zusammenarbeit mit R.-P. Kudritzki, IFA, Hawaii und anderen Kollegen) u.a. damit, Spektren von hauptsächlich Überriesen in einer Vielzahl von Galaxien aufzunehmen und zu analysieren. Ein Beispiel für den gegenwärtigen status quo der WLR für. A- und B-Überriesen findet man im folgenden, wobei auch die Abhängigkeit vom Metallgehalt ersichtlich ist. Kreuze zeigen die Relation für Sterne in der kleinen Magellanschen Wolke (mit einen Metallgehalt von 1/5 bis 1/10 des solaren Wertes), und das Quadrat bezieht sich auf einen Stern mit extrem geringer Metallizität im Außenbereich von M33.

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Nach Beendigung der gegenwärtigen Kalibrationsphase kann die WLR als neuer und unabhängiger primärer Entfernungsindikator verwendet werden, der die Messung extragalaktischer Entfernungen bis hin zum Virgo und Fornax Cluster erlauben und uns somit eine weitere Präzisierung des Wertes der Hubble-Konstante ermöglichen wird.


Eine kurze Einführung in die Physik der heißen Sterne und ihrer Winde finden Sie, wenn Sie

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Wer an einer ausführlicheren Diskussion des theoretischen Hintergrundes und der diagnostischen Möglichkeiten interessiert ist (basierend auf einer Veröffentlichung von R.-R. Kudritzki und J. Puls, Annual Reviews of Astronomy and Astrophysics (2000), in Englisch), möge bitte


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