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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)


Aurora vista da Terra: diferentes cores = diferentes altitudes(Noruega. Crédito: Frank Olsen)


Aurora vista do espaço: Crédito: NASA

Pólo Sul

Austrália


Aurora em outros planetas do Sistema Solar: Júpiter(Crédito: NASA/John T. Clarke)


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



● 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






● 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

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