Presentation is loading. Please wait.

Presentation is loading. Please wait.

Пыль в областях образования звезд и планет Н.В. Вощинников Астрономический институт им. В.В. Соболева, СПбГУ.

Published by Modified over 9 years ago

Similar presentations

Presentation on theme: "Пыль в областях образования звезд и планет Н.В. Вощинников Астрономический институт им. В.В. Соболева, СПбГУ."— Presentation transcript:

1

2 Пыль в областях образования звезд и планет Н.В. Вощинников Астрономический институт им. В.В. Соболева, СПбГУ

3 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ2 План 1. Введение 2. Из чего состоят пылинки? 3. Модель композитных пористых пылинок 4. Межзвездное поглощение 5. Силикатная полоса в спектрах молодых звезд 6. Некоторые выводы и что дальше Результаты: Voshchinnikov, Il’in, Henning, Astron. Astrophys., 429, 371, 2005; Voshchinnikov, Il’in, Henning,… Astron. Astrophys., 445, 167, 2006; Schegerer, Wolf, Voshchinnikov,… Astron. Astrophys., 2006 (astro-ph/0604059).

4 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ3 Пыль есть везде! метеориты, кометы, ………….. межзвездные облака, ………….. галактики, квазары presolar SiC grains from Murchison meteorite NGC3998 – AGN (z=0.0035)

5 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ4 Какие характеристики пылинок наиболее важны?

6 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ5 Какие характеристики пылинок наиболее важны?

7 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ6 Какая пыль существует?

8 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ7

9 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ8 Что наблюдают?

10 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ9

11 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ10 Reference abundances («от чего все танцуют») Межзвездные пылинки состоят из пяти самых «важных» элементов: C, O – primary Mg, Si, Fe – major ----------------------------------------------------------- Na, Al, Ca, Ni – minor (less than 3 ppm) K, Ti, Cr, Mn, Co – traces (less than 0.3 ppm) Единицы измерения: ppm – parts per million N(X)/N(H)*10^6

12 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ11 Содержание элементов в твердой фазе (dust-phase abundances)

13 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ12 Стандартный подход: Cosmic Sun

14 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ13 ОДНАКО: 1996, Snow & Witt: C /H(Sun) – 363 ppm C /H(stars) – 214 ppm Из твердой фазы «забрали» около 150 ppm! Результат: CARBON CRISIS

15 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ14 «Изменения» содержания углерода и кислорода в солнечной атмосфере со временем

16 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ15 C O 1948 195 537 Unzoeld 1950 115 170 Chunarts (Minnart, Sun) 1953 36.3 363 Menzel (Пулковский курс, т.III) 1965 525 912 LB1965 (Куликовский, 1971) 1973 331 661 Allen, AQ 1981 316 631 LB1981 (Куликовский, 2002) 1982 417 692 Cameron, Nuclear Astrophysics 1989 363 851 Anders, Grevesse 1993 398 741 Grevesse, Noels 1996 214 457 Snow, Witt 2001 391 545 Holweger 2003 245 490 Lodders, ApJ 591, 1220 2004 245 457 Apslund et al., astro-ph/0410214

17 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ16 Текущее состояние Sun zeta Oph (dust) C 245 110 O 457 126 Mg 33.9 31.9 Si 34.2 32.6 Fe 28.2 28.2

18 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ17 Межпланетные пылинки (NASA collection)

19 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ18 Межзвездные (?) пылинки

20 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ19 Три подхода к моделированию 1.Две и более популяции компактных частиц Метод расчета: теория Mie 2. Перемешивание веществ (показателей преломления) в одной частице: теория эффективной среды (effective medium theory, EMT) Метод расчета: EMT-Mie 3. Неоднородные (композитные) частицы, состоящие из различных материалов в виде включений (или слоев) Метод расчета: DDA (nMie)

21 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ20 EMT-Mie calculations Bruggeman mixing rule  – dielectric permittivity of material, f – volume fraction

22 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ21 DDA vs EMT-Mie

23 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ22 Многослойные шары Идея: John Mathis (Jena, Oct. 98, beer party) Реализация: Voshchinnikov, Mathis (ApJ, 1999) Теория: nMie Преимущества: любую долю любого вещества можно поместить в любое место частицы + точные расчеты Недостаток: концентрические шары

24 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ23 DDA vs layered spheres

25 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ24 How large? P=0.9, r(porous)/r(compact)=2.154

26 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ25 Interstellar extinction: normalized cross sections

27 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ26 Межзвездное поглощение: zeta Oph (HD 149757) Av = 0.94 mag. obs model C 110 195 ppm O 126 128 Mg 32 25 Si 33 30 Fe 28 34

28 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ27 sigma Sco (HD 147165) A v = 1.13 mag. obs model C 176 121 ppm O 85 66 Mg 30.9 15.5 Si 32.4 7.5 Fe 27.9 26.4

29 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ28 Near-IR extinction (observations) Spitzer & 2MASS: Indebetow et al. (ApJ 619, 931, 2005) 1.2-8  m; photometry; Galactic plane: l =42 deg. & l =284 deg.

30 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ29 Near-IR extinction (observations) Spitzer & 2MASS:

31 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ30 Near-IR extinction (theory) (Zeta Oph:) Component (I) Be1 – 5%, pyroxene – 5%, vacuum - 90% A k /D=0.15+/-0.10 mag./kpc

32 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ31 10  m feature

33 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ32 10  m полоса : обнаружение Low (1965)-photometer

34 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ33

35 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ34 10мкм полоса: растяжение связи Si - O Olivines (оливково-зеленый цвет) Mg 2x Fe 2-2x SiO 4, 0<=x<=1 X=1: Mg 2 SiO 4 - forsterite (A.J. Forster – английский коллекционер минералов и торговец) X=0: Fe 2 SiO 4 - fayalite (место находки о. Фаял, Азорские о-ва) Pyroxenes (от греч. «огонь» + «чужеземец») Mg x Fe 1-1x SiO 3, 0<=x<=1 X=1: MgSiO 3 - enstatite (от греч. «противник», трудно плавится) X=0: FeSiO 3 - ferrosilite (по составу) Это – твердые растворы внедрения

36 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ35 10  m feature : observations TIMMI2: Thermal Infrared Multi Mode Instrument 2 ESO: 3.6 m telescope (low resolution grism mode: R=160) LWS: Long Wavelength Spectrometer Keck: 10 m telescope (Resolution: R=100-1400) IRS: Infrared Spectrograph Spitzer Space Telescope: 0.85m Resolution: 100-600

37 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ36

38 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ37

39 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ38 10  m feature : TIMMI2

40 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ39 10  m feature : что влияет на форму? 1.Минералогия (различные материалы) 2.Эффекты изменения размера, формы, структуры,… (теория рассеяния света) 3.Свойства объекта (эффекты температуры, самопоглощение, …)

41 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ40 Systematic calculations mass absorption coefficient

42 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ41 porosity mass

43 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ42 porosity mass

44 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ43 IR bands T Tauri stars (Przygodda et al. A&A 412, L43, 2003)

45 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ44 IR bands: interpretation

46 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ45 IR bands

47 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ46 IR bands: interpretation

48 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ47 IR bands: more observations T Tau + Herbig Ae/Be

49 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ48 IR bands: interpretation

50 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ49 IR bands: interpretation

51 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ50 Давление излучения: T(star) = 2500 K R(star) = 300 R(Sun) M(star) = 2 M(Sun)

52 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ51 Температура: T(star) = 2500 K R = 10000 R(star)

53 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ52 Непрозрачность (opacity)

54 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ53 Выводы и что дальше 1.Можно использовать «приближенные» теории для рассмотрения рассеяния света композитными пористыми частицами. 2. Композитные пористые частицы позволяют интерпретировать различные наблюдения, в частности, с учетом пониженного содержания элементов. --------------------- Далее: --------------------------------- 3. Рассмотрение рассеянного излучения. 4. Несферические частицы. 5. Поляризация…

55 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ54 ВСЁ!

56 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ55 Near-IR extinction (observations) ISO: Lutz et al. (1996, 1999) 3-8  m; H recombination lines; Galactic center

57 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ56 One conclusion Observations are strongly ahead of theory! Все-таки наблюдения сильно опережают теорию!

58 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ57

59 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ58 IR bands: interpretation

60 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ59 IR bands

61 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ60 EMT mixing rules Conditions of applicability: 1) inclusions are small (Rayleigh); 2) inclusions do not interact; 3) volume fraction of inclusions is small (less than 10 – 20%; verification from laboratory and numerical experiments). EMT is used: Greenberg, Hage – P=0.93-0.98 (comets) Li, Greenberg – P=0.95 (  Pictoris) ……………………………………….

62 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ61 Сечение поглощения: различная пористость

63 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ62

64 28.06.2006, 16-40125 лет АО, СПбУ63 Зачем изучают пыль?

Download ppt "Пыль в областях образования звезд и планет Н.В. Вощинников Астрономический институт им. В.В. Соболева, СПбГУ."

Similar presentations

Infrared Space Astrometry mission for the Galactic Bulge

Infrared Space Astrometry mission for the Galactic Bulge
White Dwarfs, Planets, Disks Marc Kuchner NASA Goddard Space Flight Center Laboratory for Exoplanets and Stellar Astrophysics.

White Dwarfs, Planets, Disks Marc Kuchner NASA Goddard Space Flight Center Laboratory for Exoplanets and Stellar Astrophysics.
REDDENING Nancy Elias de la Rosa. OUTLINE  Interstellar reddening  Extinction law – Cardelli et al.  Reddening in SNIa  Photometric methods  Spectroscopic.

REDDENING Nancy Elias de la Rosa. OUTLINE  Interstellar reddening  Extinction law – Cardelli et al.  Reddening in SNIa  Photometric methods  Spectroscopic.
Chapter 19: Between the Stars: Gas and Dust in Space.

Chapter 19: Between the Stars: Gas and Dust in Space.
SN1014J in M82 A Pseudo-GOTOQ and what we can learn with really big telescopes and DIBs about QSOALS Donald G. York, Dan Welty, Jiaqi Jiang University.

SN1014J in M82 A Pseudo-GOTOQ and what we can learn with really big telescopes and DIBs about QSOALS Donald G. York, Dan Welty, Jiaqi Jiang University.
Dust particles and their spectra. Review Ge/Ay 132 Final report Ivan Grudinin.

Dust particles and their spectra. Review Ge/Ay 132 Final report Ivan Grudinin.
Triggered Star Formation by Massive Stars in Star-forming Regions Wen-Ping Chen & Hsu-Tai Lee NCU/Astronomy BATC Workshop 2005.08.11 Weihai NGC6823 by.

Triggered Star Formation by Massive Stars in Star-forming Regions Wen-Ping Chen & Hsu-Tai Lee NCU/Astronomy BATC Workshop Weihai NGC6823 by.
Chemical Models of Protoplanetary Disks for Extrasolar Planetary Systems J. C. Bond and D. S. Lauretta, Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona.

Chemical Models of Protoplanetary Disks for Extrasolar Planetary Systems J. C. Bond and D. S. Lauretta, Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona.
Introduction As temperatures below approximately 1800 K (depending upon the density and composition) are encountered in an astrophysical environments,

Introduction As temperatures below approximately 1800 K (depending upon the density and composition) are encountered in an astrophysical environments,
To date: Observational manifestations of dust: 1.Extinction – absorption/scattering diminishes flux at wavelengths comparable to light – implies particles.

To date: Observational manifestations of dust: 1.Extinction – absorption/scattering diminishes flux at wavelengths comparable to light – implies particles.
XXI st European Cosmic Ray Symposium Kosice 2008 ^ Tadeusz Wibig University of Łódź A. Sołtan Institute for Nuclear Studies Heavy Cosmic Ray Nuclei from.

XXI st European Cosmic Ray Symposium Kosice 2008 ^ Tadeusz Wibig University of Łódź A. Sołtan Institute for Nuclear Studies Heavy Cosmic Ray Nuclei from.
Branchings, neutron sources and poisons: evidence for stellar nucleosynthesis Maria Lugaro Astronomical Institute University of Utrecht (NL)

Branchings, neutron sources and poisons: evidence for stellar nucleosynthesis Maria Lugaro Astronomical Institute University of Utrecht (NL)
Trace Element Abundances in Single Presolar SiC Stardust Grains by Synchrotron X-Ray Fluorescence (SXRF) Zhonghu Cai (XOR) Barry Lai (XOR) Steve Sutton.

Trace Element Abundances in Single Presolar SiC Stardust Grains by Synchrotron X-Ray Fluorescence (SXRF) Zhonghu Cai (XOR) Barry Lai (XOR) Steve Sutton.
A new database of infrared mineral spectra for astrophysics by Anne M. Hofmeister Many thanks to Janet Bowey, Angela Speck, and Mike Barlow Star sapphire.

A new database of infrared mineral spectra for astrophysics by Anne M. Hofmeister Many thanks to Janet Bowey, Angela Speck, and Mike Barlow Star sapphire.
Mid-Infrared Observations of Planet Forming Material Orbiting Young Stars Eric Leibensperger Ithaca College.

Mid-Infrared Observations of Planet Forming Material Orbiting Young Stars Eric Leibensperger Ithaca College.
H3+H3+. Search for hot and bright stars for H 3 + spectroscopy Near the Galactic center Takeshi Oka Department of Astronomy and Astrophysics and Department.

H3+H3+. Search for hot and bright stars for H 3 + spectroscopy Near the Galactic center Takeshi Oka Department of Astronomy and Astrophysics and Department.
Center for Stellar and Planetary Astrophysics Monash University Summary prepared by John Lattanzio Abundances in M71.

Center for Stellar and Planetary Astrophysics Monash University Summary prepared by John Lattanzio Abundances in M71.
Hamburg, 16-19 September 20081 Observation of Carbon Radio Recombination Lines Towards Dust Cloud L1407 at decameter wavelengths. S. V. Stepkin, A. A.

Hamburg, September Observation of Carbon Radio Recombination Lines Towards Dust Cloud L1407 at decameter wavelengths. S. V. Stepkin, A. A.
Evidence for Explosive Nucleosynthesis in the Helium Shell of Massive Stars from Cosmochemical Samples Bradley S. Meyer Clemson University.

Evidence for Explosive Nucleosynthesis in the Helium Shell of Massive Stars from Cosmochemical Samples Bradley S. Meyer Clemson University.
Grains and Gas in Classical Nova Ejecta Presolar Grains Workshop, St. Louis, MO, January 28, 2012 R. D. Gehrz1 Grains and Gas in the Ejecta of Classical.

Grains and Gas in Classical Nova Ejecta Presolar Grains Workshop, St. Louis, MO, January 28, 2012 R. D. Gehrz1 Grains and Gas in the Ejecta of Classical.

Similar presentations

Ads by Google