跳轉到內容

普通天文學/恆星/引言

來自華夏公益教科書,開放的書籍,開放的世界

根據天文學的定義,恆星是由巨大的發光等離子體球體組成。它們的數量之多無法想象,而且大多數被認為都伴隨著一個行星系統。地球太陽的八個行星組成的太陽系的成員,太陽是離地球最近的恆星。太陽為地球提供大部分能量,對於地球上所有形式的生命生存至關重要。

縱觀人類歷史,人類對恆星的看法差異很大。從歷史上看,恆星一直是許多文化神話體系中的主要組成部分,被視為神秘和推測的物件。太陽尤其受到文化、宗教和理論上的高度重視和推測,更具體地說,它一直是關於太陽系本身地形和地理的爭論的中心點。

恆星也具有很大用途。航海家和漁民在歷史上一直利用夜空中恆星的排列作為一種巨大而精確的地圖。許多文明跟蹤了它們的運動,並將他們的發現轉化為日曆,進而決定農業實踐。

近幾個世紀以來,隨著望遠鏡的發明和不斷改進,以及各種評估恆星屬性的技術和方法的發現,人們對恆星的科學認識有了很大的進步。對恆星的研究建立在從地球上直接觀察到的兩個屬性之上:恆星的位置和亮度。儘管恆星在夜間和一年中似乎在天空上移動,但恆星的相對位置彼此之間幾乎是恆定的。然而,仔細測量恆星的位置(星體測量學)顯示出微小的運動。造成恆星運動的三大主要因素是

  • 視差變化,由於地球繞太陽執行,
  • 自行運動,由於恆星繞銀河系中心執行,以及
  • 自行運動的擺動,由於恆星與伴星(另一顆或多顆恆星或一顆或多顆繞恆星執行的行星)之間的引力“舞蹈”。

測量恆星的亮度提供了大量關於恆星的資訊。特別是

  • 測量恆星亮度隨時間的變化(光變曲線)可以揭示伴星的存在(在雙星或三合星系統中)、伴星行星、太陽黑子、耀斑、爆炸以及恆星結構的重複(有時甚至週期性)波動。總的來說,我們將任何亮度波動的恆星稱為變星。
  • 測量恆星亮度隨光波長(顏色)的變化可以用來描述恆星的顏色,估計其溫度,並檢測恆星光線比平均亮度更亮或更暗的特定波長。這些光譜線可以用來識別恆星大氣中的元素(有時甚至分子)。

恆星的視亮度受三個主要因素的影響

  • 其固有亮度(光度),衡量恆星釋放的能量,
  • 它與地球的距離,以及
  • 地球與恆星之間是否存在任何吸收物質雲。

由於恆星光線因地球距離造成的暗淡是明確定義的並且易於計算,並且由於恆星的視亮度易於測量,因此瞭解(或估計)恆星的光度可以計算其距離,反之亦然。

在以下關於恆星的主題中,我們探討了恆星的幾個關鍵方面,它們的屬性,我們對這些天體的知識的不斷進步,以及它們在宇宙中的位置。

目錄
  1. 質量
  2. 光度
  3. 溫度
  4. 赫羅圖
  5. 星團作為宇宙實驗室
華夏公益教科書