Stellar Structure and Evolution

Inleiding

Dit vak wordt gegeven door C. Aerts.

Examenvragen

Examenvragen 22 januari 2007

Het totale examen stond op 40 punten

Schriftelijk

Vraag 1 (12 ptn, max 3 blz)

• Leidt een uitdrukking af voor $\overline{\mu }$
• Bereken dit voor de Zon aan het begin van haar hoofdreeksfase (X,Y,Z waren gegeven). Doe dit ook voor een ster in de Magelhaense wolk met X = 0.746, Y = 0.25 en Z = 0.004. Schat $\overline{\mu }$ voor deze sterren indien ze op het einde van hun hoofdreeksfase zijn.
• Waarom zijn de Y,Z waarden voor de Zon hoger dan die voor sterren in de omgeving van de Magelhaense wolk? Bespreek in functie van de evolutie van het heelal.

Vraag 2 (8 punten, max 2 blz)

• Bespreek de evolutie van een ster met initiële massa van 25 Zonsmassa's vanaan de ZAMS tot het einde van haar leven.
• Schat de totale levensduur van de ster en geef zelf een fout hierop.

Vraag 3 (10 punten, max 2 blz) Neem een ster met volgende (realistische) dichtheid:

$\rho (r)={\rho }_c(1-{\left(\frac{r}{R}\right)}^2)$

met ${\rho }_c$ de centrale dichtheid.

• Wat zijn m(r) en M?
• Toon aan dat de gemiddelde dichtheid $0.4{\rho }_c$ bedraagt.
• Schat de centrale druk. Geef de centrale temperatuur ifv M, R en µ; indien de sterkern beschreven kan worden door een ideaal gas.
• Schat de minimale massa om de pp1 reactie in deze ster te kunnen laten plaatsvinden. Hiervoor moet $T=4.10^{6}K$ gelden.

Mondeling

Op 10 punten moesten volgende termen verklaard worden (volgens systeem in de inleiding beschreven)

• Wat is de voornaamste energiebron op de AGB?
• hydrostatisch evenwicht
• dredge-up
• initiële massafunctie, hoe ziet deze er (in woorden) uit?
• Herbig Ae/Be ster
• Spectraaltype
• horizontale tak, welke verbranding gebeurt er dan?
• Supernova type I, hoe ontstaat deze?
• Welke H-verbranding vindt plaats in een ster van 1 zonsmassa? Vanaf welke massa een andere energiebron?
• ? weet ik niet meer

Examenvragen 2004

Hier een poging tot reconstructie van de vragen. Vraag 1 is niet meer relevant (was het uitleggen van enkel begrippen in 30 woorden of zo, dat is nu het mondeling geworden).

Vraag 2: oefening 25 uit de oefeningenbundel

Vraag 3: Geef en bespreek het viriaaltheorema. Leidt hieruit de Helmholtz Kelvin tijdschaal uit. Bereken deze voor een bepaalde ster. Bespreek de levensfases in een ster van 2 Zonsmassa's waarbij de evolutie gebeurt op die tijdschaal.