Ventos Estelares Wagner L. F. Marcolino (Prof. Adjunto – OV/UFRJ)
Ventos Estelares
Wagner L. F. Marcolino (Prof. Adjunto – OV/UFRJ)
movimento do ar/gás/fluido
Hidrodinâmica
Definição de vento estelar:
perda contínua* das partes mais externas de uma estrela
ou
matéria (gás/atmosfera) da própria estrela que se perdecontinuamente* para o espaço
*Observação: perda súbita de muita massa = erupção
FATO:FATO: praticamente todas as estrelas possuem um vento ! praticamente todas as estrelas possuem um vento !
afirmação séria – com muitas consequências!
objetivo da apresentação: mudar a visão sobre estrelas
as estrelas então “evaporam” ?
A estrela mais próxima: o Sol (tipo espectral G2V)
Crédito: NASA
Existe o vento do Sol ?
Pôr do Sol
O vento solar existe!
Eugene Parker (87 anos)Artigo rejeitado em 1958 no Astrophysical Journal por 2 revisores, porém salvo por Chandrasekhar (Nobel em 1983)
Ludwig Biermann(1907-1986)
Íons - vento
poeira -luz
Cometas – evidência para o vento solar (cauda azul)
Cometa Encke pela sonda STEREO em 20/4/2007
Variações bruscas no vento solar
Satélites SOHO/SDO/STEREO(Obrigatório: procurar no google!)
SOHO
Variações bruscas no vento solar
Variações bruscas no vento solar:
interação com campo magnética da Terra e colisão !
Auroras – outra evidência para o vento solar
Aurora vista da Terra.(Noruega, Janeiro 2014 – Crédito: Harald Albrigtsen)
Auroras – outra evidência para o vento solar
Aurora vista da Terra: diferentes cores = diferentes altitudes(Noruega. Crédito: Frank Olsen)
Auroras – outra evidência para o vento solar
Aurora vista do espaço: Crédito: NASA
Pólo Sul
Austrália
Auroras – outra evidência para o vento solar
Aurora em outros planetas do Sistema Solar: Júpiter(Crédito: NASA/John T. Clarke)
Auroras – outra evidência para o vento solar
Aurora em outros planetas do Sistema Solar: Saturno(Crédito: NASA/John T. Clarke)
aurora!
Conclusões sobre o vento de nossa estrela (Sol):
3) Tem grande influência na Terra e redondezas
1) Ele existe
2) É monitorado diariamente
E o vento das outras estrelas ?
Solprincipais tipos encontrados no Universo
(O B A F G K M)
E o vento das outras estrelas ?
muito rarasventos intensos
abundantes
ventos fracos
Ventos Estelares
O Vento Solar é bastante fraco comparado com o vento de certas estrelas:
- estrelas do tipo O e B (várias na região de Órion)
- estrelas Wolf-Rayet
- estrelas LBVs (Eta Carinae)
- supergigantes vermelhas
- gigantes vermelhas
- etc. etc.
estrela WR 124
Ventos Estelares – parâmetros básicos:
Velocidade:
Sol: aprox. 300-500 km/s
Wolf-Rayet: até 4000 km/s
Observação: vento não é visto nas imagens, somente seu efeito cumulativo. Por outro lado, o
espectro da estrela pode ser formado todo no vento!
Ventos Estelares – parâmetros básicos:
Lembrando a definição de vento:
“perda contínua das partes mais externas de uma estrela”
Estrelas emagrecem !Tempo
Perda de Massa: MLBV, Wolf-Rayets: ventos cerca de 1 - 10 bilhões de vezes mais intenso que o Sol
.
Eta Carina: uma estrela LBV
vento
erupção de 1843
Ventos Estelares – resumo até aqui:
● Praticamente todas as estrelas possuem vento
Ventos Estelares – resumo até aqui:
● Praticamente todas as estrelas possuem vento
● Estrelas do tipo Solar: ventos relativamente fracos
Ventos Estelares – resumo até aqui:
● Praticamente todas as estrelas possuem vento
● Estrelas do tipo Solar: ventos relativamente fracos
● Estrelas massivas: ventos bastante intensos
Ventos Estelares – resumo até aqui:
● Praticamente todas as estrelas possuem vento
● Estrelas do tipo Solar: ventos relativamente fracos
● Estrelas massivas: ventos bastante intensos
● Parâmetros principais: velocidade e perda de massa
Ventos Estelares – resumo até aqui:
● Praticamente todas as estrelas possuem vento
● Estrelas do tipo Solar: ventos relativamente fracos
● Estrelas massivas: ventos bastante intensos
● Parâmetros principais: velocidade e perda de massa
● Evolução de estrelas massivas: depende do vento
Ventos Estelares – resumo até aqui:
● Praticamente todas as estrelas possuem vento
● Estrelas do tipo Solar: ventos relativamente fracos
● Estrelas massivas: ventos bastante intensos
● Parâmetros principais: velocidade e perda de massa
● Evolução de estrelas massivas: depende do vento
“Resolver as equações que descrevem a estrutura e evolução das estrelas sem considerar os ventos estelares não explica a existência de vários fenômenos observados e nem mesmo a existência de certos tipos de estrelas !”
atenção
Ventos Estelares – estrelas massivas: física e consequências
Ventos Estelares – efeitos
estrela massivaChoque do vento com gás vizinho
Bubble Nebula (crédito: HUBBLE/NASA)
Deposita energia mecânica e elementos químicos no meio-interestelar(energia do vento ao longo da vida de uma massiva = energia supernova!)
He,
C, O
, Ne,
etc.
He,
C, O
, Ne,
etc.
K=12
MV 2
Ventos Estelares - importância
● Fato observado na Natureza: Fração (estrelas binárias/múltiplas) > 50%
● Mencionamos:
“a maioria possui um vento !”
“ventos de centenas, milhares de km/s”
“energia mecânica”
● Esperamos então colisão de ventos e variabilidade devido à dinâmica
Colisão de ventos: emissão intensa de raios-X devido ao choque de milhares de km/s!
órbita c
olis
ão/ra
ios-
X
vent
o nã
o-es
féric
o
Tuthill et al. 1999 (Nature): sistema WR104
Estrela OB + Wolf-Rayet
Como sistema vai evoluir ?
Explosão de Supernova/”Runaway stars” ?
P=220d
Ventos Estelares – a luz observada...
Estrelas massivas normais:
espectro com H e He
Ventos Estelares – origem de estrelas W-R
Estrelas massivas normais:
espectro com H e He
Estrelas com VENTOS INTENSOS: “luz observada é diferente”
Estrelas Supermassivas (100 < M*/M
sol < 500)
estrela M(0.5 M
sol)
Sol(1M
sol)
R136a(265 M
sol)
(320 Msol
quando nasceu)
estrela O(30 M
sol)
Estrelas supermassivas ≠ Maiores estrelas do Universo
Estrelas supermassivas = super-luminosas = ventos intensos
Estrelas supermassivas podem perder até 90% de sua massa via ventos !(Yousof et al. 2013; Crowther et al. 2010)
Origem dos Ventos Estelares ?
Origem dos Ventos Estelares:
Atmosferas em equilíbrio: balanço de forças
gravidade “pressão” do gás
Isaac Newton/Mecânica: força resultante zero = corpo em repouso
Origem dos Ventos Estelares:
Atmosferas em expansão = ventos
gravidade “pressão” do gás + outras forças
Exemplo outras forças: pressão de radiação, centrífuga, etc.
ConclusõesConclusõesPraticamente todas as estrelas possuem vento
Estrelas massivas: ventos bastante intensos
Ventos têm enorme influência no meio circundante
Podem alterar signicativamente a estrutura e evolução estelar