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c10:validazione_della_teoria._progressione_di_hertzsprung

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Linea 1: Linea 1:
 +====== 10.5 Validazione della teoria. Progressione di Hertzsprung. ======
  
 +<WRAP justify>
 +Lo scenario teorico sin qui  esaminato fa essenzialmente uso della
 +valutazione dei periodi e della definizione dei bordi
 +dell'instabilità pulsazionale. I moderni modelli pulsazionali
 +non lineari e con adeguato trattamento temporale del'accoppiamento
 +tra la pulsazione e la convezione superadiabatica offrono peraltro
 +una informazione molto più dettagliata, essendo, in linea di
 +principio, in grado di seguire l'andamento temporale della
 +struttura lungo tutto il ciclo pulsazionale, fornendo previsioni
 +dettagliate su rilevanti osservabili quali le curve di luce e
 +quelle di velocità. Tali previsioni, al di là della
 +quantificazione in termini di periodo e ampiezza della pulsazione,
 +prese nella loro interezza offrono un formidabile strumento per
 +indagare l'adeguatezza dello scenario teorico adottato. Si deve
 +infatti richiedere che lo scenario teorico appaia in grado di
 +riprodurre l'evoluzione temporale della curva di luce per
 +ragionevoli condizioni sui parametri strutturali.
 +
 +L'approccio a tale forma di validazione può  seguire varie
 +traiettorie di indagine. La Fig. 10.10 riporta ad
 +esempio nel pannello di sinistra  la curva di luce di una RRc di
 +campo, //U Comae//, di metallicità intermedia e con periodo P=0.29
 +d. Trattandosi di una stella di HB possiamo ragionevolmente
 +assumere una massa nell'intervallo M$\sim$0.6-0.8 M$_{\odot}$.
 +Assunto un valore della massa, per ogni assunto valore della
 +luminosità esiste uno e un sol valore di temperatura efficace
 +che soddisfi la fondamentale condizione di riprodurre il periodo
 +osservato.  Occorre dunque verificare se tra queste $\infty^1$
 +coppie logL, logTe ne esista almeno una in grado di riprodurre la
 +curva di luce sperimentale. Ove non si trovi una soluzione
 +soddisfacente occorrerà modificare entro limiti ragionevoli le
 +condizioni sulla massa ed esplorare le nuove $\infty^1$ coppie
 +logL, logTe.
 +\\
 +\\
 +{{:c10:fig10_10.jpg|}}
 +\\
 +**Fig. 10.10**  A destra: Best fit della curva di luce di U
 +Comae per gli indicati parametri strutturali. A sinistra:
 +variazione della curva di luce teorica per incrementi della
 +temperatura effica di 50 K 
 +\\
 +\\
 +L'insuccesso finale di tale procedura fornirebbe  la  prova
 +dell'inadeguatezza del quadro teorico adottato. Il successo,
 +purtroppo, non é prova assoluta di adeguatezza, ma può essere
 +riguardato come un confortante supporto alla teoria,
 +rappresentando in ogni caso una forma di validazione che  dovrebbe
 +affiancare ogni valutazione teorica. La stesso pannello della Fig. 10.10
 +mostra come   un ragionevole accordo tra teoria e
 +osservazione venga raggiunto quando si ponga M= 0.6 M$_{\odot}$,
 +logL= 1.607  logTe= 3.851  , parametri che appaiono in generale
 +accordo con le previsioni delle teorie evolutive. Il pannello di
 +destra della stessa figura mostra la grande sensibilità delle
 +curve di luce ai parametri di struttura, riportando i risultati di
 +simulazioni teoriche per il modello M= 0.6 M$_{\odot}$ al variare
 +della temperatura in intervalli di soli 50 K. Si noti la
 +contemporanea variazione di luminosità, imposta dalla condizione
 +di mantenere il periodo al valora assegnato.
 +\\
 +\\
 +{{:c10:fig10_11.jpg?800}}
 +\\
 +**Fig. 10.11** Best fit teorico delle due Cefeidi nella
 +Grande Nube di Magellano, come ottenuto per gli indicati parametri
 +strutturali. 
 +\\
 +\\
 +Analoghe forme di validazione possono essere applicate al caso
 +delle Cefeidi. Il pannello di sinistra della Fig. 10.11
 +mostra al riguardo la curva di luce di una Cefeide della Grande
 +Nube di Magellano. Il caso delle Cefeidi é peraltro diverso da
 +quello delle RRLyrae, richiedendo  procedure leggermente
 +modificate. Ricordiamo infatti come lo scenario pulsazionale per
 +le Cefeidi richieda  che si fornisca per le strutture una
 +relazione massa-luminosità. Per ogni prefissata luminosità si
 +ha così una massa e quindi anche una e una sola temperatura per
 +ogni prefissato periodo. La semplificazione é peraltro puramente
 +apparente: se si applica alle giganti in combustione di He la
 +relazione massa luminosità in assenza di perdite di massa, le
 +curve di luce teoriche differiscono dalla osservata per ogni
 +assunto valore della luminosità. Come mostrato nello stesso
 +pannello si trova invece che l'accordo può essere raggiunto,
 +quando si modifichi la relazione massa-luminosità imponendo che
 +a fissata luminosità la massa sia minore della massa originale
 +o, il che é equivalente, che una prefissata massa della gigante
 +si trovi a luminosità più alte di quelle previste
 +dall'evoluzione a massa costante.
 +
 +Il parametro libero di partenza non é più  la massa, come nel
 +caso delle RR Lyrae, ma la relazione massa luminosità. Ed il
 +risultato evidenzia la potenza dell'approccio pulsazionale che
 +pone inequivocabilmente in luce fenomeni dei quali avevamo
 +evidenze indirette, ma che rimanevano  mal riconoscibili nel
 +cammino evolutivo delle strutture. La relazione massa-luminosità
 +richiesta dalle curve di luce é  infatti l'attesa conseguenza
 +dei fenomeni di perdita di massa, cui si possono eventualmente
 +aggiungere effetti di //overshooting// invasivo.
 +
 +Nel caso in esame la validazione può essere  ulteriormente
 +perfezionata osservando che le Cefeidi della Grande Nube sono
 +tutte alla stessa distanza, e quindi se lo scenario teorico é
 +affidabile dovrà essere in grado di riprodurre anche altri
 +pulsatori sotto  la condizione di un medesimo modulo di distanza e
 +quindi di luminosità che stanno tra loro nel rapporto desumibile
 +dalle osservate differenze di magnitudine. Il successo di tale
 +procedura é mostrato nel pannello di destra della Fig. 10.11,  
 +a ulteriore conforto delle attuali
 +possibilità operative della teoria dei pulsatori radiali. Va
 +peraltro avvisato che le procedure contemplano anche una
 +calibrazione  della mixing length, dal cui valore dipende non
 +tanto la forma ma l'ampiezza della curva di luce.
 +
 +Le due curve di luce riportate nella Fig. 10.11
 +consentono infine di illustrare  una caratteritica osservativa che
 +prende il nome di //Progressione di Hertzsprung//. Come indicato
 +nella figura, tale progressione  consiste nella apparizione di un
 +"bump" che si sposta regolarmente lungo la curva di luce al
 +variare del periodo. L'origine di tale bump é stata oggetto di
 +molte e contrastanti discussioni. Qui ci interessa solo di
 +segnalare che presenza e collocazione del bump emergono
 +spontaneamente da appropriati calcoli pulsazionali. Per
 +completezza, notiamo peraltro che, per motivi ancora ignoti, la
 +teoria ha difficoltà a riprodurre la curva di luce delle RRab in
 +prossimità del FRE.
 +</WRAP>
 +----
 +~~DISQUS~~

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