Metaliczność
Metaliczność – zawartość pierwiastków cięższych od helu (metali w rozumieniu astronomicznym) w gwieździe względem ich zawartości w Słońcu.
Spis treści
1 Metaliczność
2 Znaczenie
3 Zobacz też
4 Przypisy
5 Bibliografia
Metaliczność |
Miarą metaliczności jest logarytm ze stosunku względnych zawartości metali w danej gwieździe i Słońcu, oznaczany symbolem [m/H][1]. Najczęściej przyjmuje się podobną, prostszą miarę oznaczaną [Fe/H], opartą na zawartości żelaza:
- [Fe/H]=log(NFeNH)G−log(NFeNH)S=log(ZGZS){displaystyle [mathrm {Fe} /mathrm {H} ]=log {left({frac {N_{mathrm {Fe} }}{N_{mathrm {H} }}}right)_{G}}-log {left({frac {N_{mathrm {Fe} }}{N_{mathrm {H} }}}right)_{S}}=log {left({frac {Z_{mathrm {G} }}{Z_{mathrm {S} }}}right)}}
- [Fe/H]=log(NFeNH)G−log(NFeNH)S=log(ZGZS){displaystyle [mathrm {Fe} /mathrm {H} ]=log {left({frac {N_{mathrm {Fe} }}{N_{mathrm {H} }}}right)_{G}}-log {left({frac {N_{mathrm {Fe} }}{N_{mathrm {H} }}}right)_{S}}=log {left({frac {Z_{mathrm {G} }}{Z_{mathrm {S} }}}right)}}
gdzie:
- NFe – koncentracja żelaza,
- NH – koncentracja wodoru,
- ZG – względna zawartość żelaza w stosunku do wodoru w gwieździe,
- ZS – zawartość żelaza w stosunku do wodoru dla Słońca ~0,0177.
Koncentracja żelaza jest stosunkowo łatwa do wyznaczenia dzięki silnym liniom widmowym w zakresie widzialnym i obfitości tego pierwiastka. Współczynnik [m/H] jest równy [Fe/H], jeżeli względne zawartości metali są takie same w Słońcu i innych gwiazdach; założenie to jest spełnione dla większości gwiazd w dysku naszej Galaktyki, ale nie jest prawdziwe dla większości gwiazd z galaktycznego halo[1].
Znaczenie |
Dodatnie wartości odpowiadają gwiazdom o większej zawartości metali niż ma Słońce, ujemne – gwiazdom o mniejszej ich zawartości. Metaliczność pozwala rozróżniać populacje gwiazdowe ze względu na różną pierwotną zawartość metali w gwiazdach; np. Słońce jest gwiazdą I populacji, czyli stosunkowo niedawno powstałą. Do gwiazd o najniższej metaliczności należy np. HE0107-5240, o współczynniku [m/H] = −5,3[1] – reprezentuje ona najstarsze obiekty II populacji. Pierwsze gwiazdy we Wszechświecie prawdopodobnie niemal nie posiadały metali (pierwotna nukleosynteza wytworzyła niewielkie ilości cięższych pierwiastków, zanim zaczęły one powstawać w gwiazdach), co oznacza jeszcze mniejszą metaliczność; zalicza się je do (hipotetycznej) III populacji.
Obserwacje wskazują, że planety tworzą się częściej wokół gwiazd zawierających więcej metali[2]. Wyższy stosunek [Fe/H] przyspiesza także wzrost protoplanet. Metaliczność gwiazdy rośnie naturalnie z jej wiekiem, z powodu spalania wodoru w gwieździe, ale niekiedy zjawisko migracji może doprowadzić do kolizji planety z gwiazdą, tym samym zaburzając zawartość pierwiastków.
Zobacz też |
SDSS J102915+172927 – gwiazda o bardzo niskiej metaliczności, najprawdopodobniej najstarsza znana gwiazda
Przypisy |
↑ abc I. Reid: New Light on Dark Stars. s. 302-308.
↑ Debra A. Fischer, Jeff Valenti. The Planet-Metallicity Correlation. „The Astrophysical Journal”. 622, s. 1102–1117, 2005-04-01. The American Astronomical Society. DOI: 10.1086/428383 (ang.).
Bibliografia |
- I. Neill Reid, Suzanne L. Hawley: New Light on Dark Stars. Springer-Praxis, 2005. ISBN 3-540-25124-3.