恒星的天文科學(xué)小知識有哪些
相信大家都知道太陽這顆恒星，然而很多的人都不了解恒星的一些知識。下面為您精心推薦了恒星的天文科學(xué)小知識，希望對您有所幫助。
恒星的天文小知識
恒星是由引力凝聚在一起的一顆球型發(fā)光等離子體，太陽就是最接近地球的恒星。在地球的夜晚可以看見的其他恒星，幾乎全都在銀河系內(nèi)，但由于距離遙遠(yuǎn)，這些恒星看似只是固定的發(fā)光點(diǎn)。歷史上，那些比較顯著的恒星被組成一個個的星座和星群，而最亮的恒星都有專有的傳統(tǒng)名稱。天文學(xué)家組合成的恒星目錄，提供了許多不同恒星命名的標(biāo)準(zhǔn)。
至少在恒星生命的一段時期，恒星會在核心進(jìn)行氫融合成氦的核聚變反應(yīng)，從恒星的內(nèi)部將能量向外傳輸，經(jīng)過漫長的路徑，然后從表面輻射到外太空。一旦核心的氫消耗殆盡，恒星的生命就即將結(jié)束。有一些恒星在生命結(jié)束之前，會經(jīng)歷恒星核合成的過程;而有些恒星在爆炸前會經(jīng)歷超新星核合成，會創(chuàng)建出幾乎所有比氦重的天然元素。在生命的盡頭，恒星也會包含簡并物質(zhì)。天文學(xué)家經(jīng)由觀測其貫穿間的運(yùn)動、亮度和光譜，確知一顆恒星的質(zhì)量、年齡、化學(xué)元素的豐度，和許多其它屬性。
恒星的分類
孤星型恒星
孤星型恒星在宇宙空間孤立存在，不在星系中，沒有與其它星球形成關(guān)系。該類型恒星在宇宙中一般呈直線運(yùn)動。其形態(tài)為球形和非球形。
主星型恒星
這類恒星捕獲小質(zhì)量天體形成繞其旋轉(zhuǎn)的星系，恒星位于中心是主星，其它小質(zhì)量天體如行星彗星等繞其旋轉(zhuǎn)是從星。在宇宙中一般呈直線運(yùn)動。形態(tài)為球形和非球形。
從屬型恒星
這類恒星繞大質(zhì)量天體進(jìn)行轉(zhuǎn)動，沒有小質(zhì)量天體繞其旋轉(zhuǎn)。該類型恒星存在 公轉(zhuǎn)和 自轉(zhuǎn)，其運(yùn)動軌道為圓形、近圓形和橢圓形，其形態(tài)為球形或近球形。
伴星型恒星
這類恒星與大質(zhì)量體星球形成相互繞轉(zhuǎn)，形成伴星關(guān)系。伴星間圍繞共同質(zhì)點(diǎn)公轉(zhuǎn)，存在自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，其形態(tài)為球形或近球形。
混合型恒星
這類恒星繞大質(zhì)量天體進(jìn)行轉(zhuǎn)動，同時有小質(zhì)量天體繞其旋轉(zhuǎn)或有伴星。存在公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，其形態(tài)為球形或近球形。如太陽。
依據(jù)恒星成因或起源
劃分為碎塊型恒星、凝聚型恒星、捕獲型恒星。
依據(jù)恒星結(jié)構(gòu)
劃分為簡單型恒星即非圈層狀結(jié)構(gòu)恒星、復(fù)雜型恒星即圈層狀結(jié)構(gòu)恒星。
依據(jù)溫度
劃分為低溫型恒星、中低溫型恒星、中溫型恒星、中高溫型恒星、高溫型恒星。
依據(jù)壽命
劃分為短命型恒星、長命型恒星。
恒星的特點(diǎn)
年齡
多數(shù)恒星的年齡在10億至100億歲之間，有些恒星甚至接近觀測到的 宇宙年齡—132億歲。目前發(fā)現(xiàn)最老的恒星估計(jì)的年齡是134億歲。
質(zhì)量越大的恒星，壽命通常越短暫，主要是因?yàn)橘|(zhì)量越大的恒星核心的壓力也越高，造成燃燒氫的速度也越快。許多超大質(zhì)量的恒星平均只有一百萬年的壽命，但質(zhì)量最輕的恒星( 紅矮星)以很慢的速率燃燒它們的燃料，壽命可以持續(xù)幾十到上萬億年。
直徑
由于和地球的距離遙遠(yuǎn)，除了太陽之外的所有恒星在肉眼看來都只是夜空中的一個光點(diǎn)，并且它們進(jìn)入到地球的光受到大氣層的擾動，在人眼中看到就是恒星在“閃爍”。太陽也是恒星，但因?yàn)楹芸拷厍蛩圆粌H看起來呈現(xiàn)圓盤狀，還提供了白天的光線。除了太陽之外，看起來最大的恒星是劍魚座R，它的是直徑是0.057角秒。
我們對恒星的了解大多數(shù)來自理論的模型和模擬，而這些理論只是建立在恒星光譜和直徑的測量上。除了太陽之外，首顆被測量出直徑的恒星是 參宿四，是由亞伯特·亞伯拉罕·米歇爾森在1921年使用威爾遜山 天文臺100吋的胡克望遠(yuǎn)鏡完成(約1150個太陽直徑)。
對地基的望遠(yuǎn)鏡而言，絕大多數(shù)的恒星盤面都太小而無法察覺其角直徑，因此要使用干涉儀望遠(yuǎn)鏡才能獲得這些恒星的影像。另一種測量恒星角直徑的技術(shù)是掩星：這種技術(shù)精確的測量被月球掩蔽時光度減弱的過程(或再出現(xiàn)時光度回升的過程)，依此可以計(jì)算出恒星的視直徑。
恒星的尺寸，從小到只有20公里到40公里的中子星，到像 獵戶座參宿四的超巨星，直徑是太陽的1150倍，大約16億公里，但是密度比太陽低很多。目前觀測到的體積最大恒星是大犬座VY，體積約為太陽的100億倍，質(zhì)量達(dá)50倍太陽質(zhì)量。
動能
一顆恒星相對于太陽運(yùn)動可以提供這顆恒星的年齡和起源的有用信息，并且還包括周圍的星系結(jié)構(gòu)和演變。一顆恒星運(yùn)動的成分包括徑向速度是接近或遠(yuǎn)離太陽，和橫越天空的角動量，也就是所謂的自行。
徑向速度是由恒星光譜中的多普勒位移來測量，它的單位是公里/秒。恒星的自行是經(jīng)由精密的天體測量來確認(rèn)，其單位為百萬分之一弧秒(mas)/年。經(jīng)由測量恒星的視差，自行可以換算成實(shí)際的速度單位。恒星自行速率越高的通常就是比較靠近太陽，這也使高自行的恒星成為視差測量的理想候選者。
一旦兩種運(yùn)動都已測出，恒星相對于太陽 恒星系的空間速度就可以算出來。在鄰近的恒星中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)第一星族的恒星速度通常比較老的第二星族的恒星低，而后者是以傾斜于平面的橢圓軌道運(yùn)轉(zhuǎn)的。比較鄰近恒星的動能也能導(dǎo)出和證明星協(xié)的結(jié)構(gòu)，它們就像起源于同一個巨大的分子云中共同向著同一個點(diǎn)運(yùn)動的一群恒星。
磁場
恒星的 磁場起源于恒星內(nèi)部對流的循環(huán)開始產(chǎn)生的區(qū)域。具有導(dǎo)電性的等離子像發(fā)電機(jī)，引起在恒星中延伸的磁場。磁場的強(qiáng)度隨著恒星的質(zhì)量和成分而改變，表面磁性活動的總量取決于恒星自轉(zhuǎn)的速率。表面的活動會產(chǎn)生 星斑，是表面磁場較正常強(qiáng)而溫度較正常低的區(qū)域。拱型的星冕圈是從磁場活躍地區(qū)進(jìn)入星冕的光環(huán)，星焰是由同樣的磁場活動噴發(fā)出的`高能粒子爆發(fā)的現(xiàn)象。
由于磁場的活動，年輕、高速自轉(zhuǎn)的恒星傾向于有高度的表面活動。磁場也會增強(qiáng)恒星風(fēng)，然而自轉(zhuǎn)的速率有如閘門，隨著恒星的老化而逐漸減緩。因此，像太陽這樣高齡的恒星，自轉(zhuǎn)的速率較低，表面的活動也較溫和。自轉(zhuǎn)緩慢的恒星活動程度傾向于周期性的變化，并且可能在周期中暫時停止活動。像是蒙德極小期的例子，太陽有大約70年的時間幾乎完全沒有 黑子活動。
自轉(zhuǎn)
恒星的自轉(zhuǎn)可以透過 分光鏡概略的測量，或是追蹤星斑確實(shí)的測量。年輕恒星會有很高的自轉(zhuǎn)速度，在赤道可以超過100 公里/秒。例如，B型的水委一在自轉(zhuǎn)的赤道速度就高達(dá)225 公里/秒甚至更高，使得赤道半徑比極赤道大了50%。這樣的速度僅比讓水委一分裂的臨界速度300 公里/秒低了一些。相較之下，太陽以25 –35天的周期自轉(zhuǎn)一圈，在赤道的自轉(zhuǎn)速度只有1.994 公里/秒。恒星的磁場和恒星風(fēng)對主序帶上恒星的自轉(zhuǎn)速率的減緩，在演變有著重要的影響。
簡并恒星壓縮成非常致密的物質(zhì)，同時造成高速的 自轉(zhuǎn)。但是相較于它們在低自轉(zhuǎn)速速的狀態(tài)由于角動量守恒，—一個轉(zhuǎn)動的物體會以增加自轉(zhuǎn)的速率來補(bǔ)償尺寸上的縮減，而絕大部分消散的角動量是經(jīng)向外吹拂恒星風(fēng)帶走的。無論如何，波霎的自轉(zhuǎn)是非�？焖俚�，例如在 蟹狀星云核心的波霎，自轉(zhuǎn)速率為每秒30轉(zhuǎn)。波霎的自轉(zhuǎn)速率會因?yàn)檩椛浒l(fā)射而減緩。
溫度
在主序帶上恒星的表面溫度取決于核心能量生成的速率和恒星的半徑，并且可以使用色指數(shù)來估計(jì)。它通常被作為有效溫度，也就是被理想化的黑體在表面輻射出的能量使單位表面積有著相同的光度時所對應(yīng)的溫度。然而要注意的是有效溫度只是一個代表的數(shù)值，因?yàn)閷?shí)際上恒星的溫度從核心表至面是有隨著距離增加而減少的梯度，在核心區(qū)域的溫度通常都是數(shù)百萬度K。
恒星的溫度可以確定不同元素被電離或被活化的比率，結(jié)果呈現(xiàn)在光譜吸收線的特征。恒星的表面溫度，與他的目視絕對星等和吸收特點(diǎn)，被用來作為恒星分類的依據(jù)。
大質(zhì)量的主序星表面溫度可以高達(dá)40,000 K，像太陽這種較小的恒星表面溫度就只有幾千度。相對來說，紅巨星的表面只有3,600 K的低溫，但是因?yàn)榫薮蟮谋砻娣e而有高亮度。
恒星表面的溫度一般用 有效溫度來表示，它等于有相同直徑、相同總輻射的 絕對黑體的溫度。恒星的光譜能量分布與有效溫度有關(guān)，由此可以定出W、O、B、A、F、G、K、M等 光譜型(也可以叫作溫度型)溫度相同的恒星，體積越大，總輻射流量(即光度)越大，絕對星等越小。恒星的光度級可以分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ，依次稱為：Ⅰ超巨星、Ⅱ 亮巨星、Ⅲ正常巨星、Ⅳ 亞巨星、Ⅴ矮星、Ⅵ 亞矮星、Ⅶ白矮星。太陽的光譜型為G2V，顏色偏黃，有效溫度約5,770K。A0V型星的色指數(shù)平均為零，溫度約10,000K。恒星的表面有效溫度由早O型的幾萬度到晚M型的幾千度，差別很大。
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