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Celestia/教程/恆星

來自華夏公益教科書,開放世界的開放書籍

本教程將介紹如何在 Celestia 中新增恆星。恆星是 Celestia 中最容易新增的物件之一,因為大多數恆星可以用一些 STC 程式碼模擬。

要向 Celestia 新增恆星,您需要一個.stc 檔案。這可以透過獲取任何純文字檔案 (.txt) 並將副檔名重新命名為 .stc 來建立。此檔案可以命名為任何名稱,只要它具有 .stc 字尾即可。然後,它應該放置在 "extras" 目錄(即資料夾)中,或 "extras" 目錄中的任何資料夾中。

現在,在開啟 .stc 檔案後,您需要使用您喜歡的文字編輯器在其中編寫一些程式碼來定義一顆恆星。許多恆星的資訊可以在各種地方找到,例如SIMBAD 或維基百科。

基本定義

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基本定義如下所示

"Name"
{
	RA <number>
	Dec <number>
	Distance <number>
	SpectralType "<string>"
	AppMag <number>
}

帶有附加(可選)引數,它看起來像這樣

123456 "Name"
{
	RA <number>
	Dec <number>
	Distance <number>
	SpectralType "<string>"
	AppMag <number>
	Texture "texture.*"
	Temperature <number>
	Radius <number>
	SemiAxes [ <number> <number> <number> ]
	UniformRotation {
		Period <number>
		Inclination <number>
		AscendingNode <number>
	}
}

我們將逐個介紹這些引數。讓我們以恆星KIC 8462852(波雅江之星)為例。

此外,您可以在任何時候向 .stc 程式碼添加註釋。註釋以 # 符號開頭,並持續到下一個換行符。如果您自己計算了引數,或者它們是猜測,添加註釋來解釋一下是個好主意。

引數列表

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"Name"

在這裡,Name 只是恆星的名稱(或名稱)。如果一顆恆星有多個名稱,請用冒號 (:) 將它們隔開。Hipparcos 和 Tycho 目錄中的恆星也應該在其名稱前面包含目錄編號,如下所示

123456 "Name"

Tycho 目錄的標識必須連線成一個數字,因此 TYC aaaa-bbbbb-c(零填充)變為 cbbbbbaaaa。波雅江之星位於 Tycho 目錄中,標識為 TYC 3162-665-1,因此它看起來像這樣

1006653162 "Boyajian's Star:KIC 8462852"

赤經赤緯

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	RA <number>
	Dec <number>

這些是恆星的赤經和赤緯,即恆星在天球上的座標。請注意,在 STC 檔案中,RA 以度為單位,不同於DSC 檔案,後者以小時為單位。通常,RA 將採用時/分/秒格式,而 Dec 將採用度/分/秒格式。要轉換為 Celestia 的十進位制格式,請使用像RA DEC flexible converter這樣的工具。您也可以告訴 SIMBAD 輸出十進位制座標,方法是轉到輸出選項頁面,並從“座標”旁邊的下拉選單中選擇“十進位制”。

	Distance <number>

恆星到地球的距離,以光年為單位。如果您有視差而不是距離,請首先透過 1000/parallax 將其轉換為秒差距,然後透過乘以 3.26156 將其轉換為光年。

光譜型別

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	SpectralType "<string>"

此引數是恆星的光譜型別。Celestia 中定義的光譜型別分為三部分:光譜型、子型和光度型。光譜型別也可能包含表示光譜特性的額外符號,但 Celestia 中不包含這些符號。

光譜型是以下字元/字串之一:O、B、A、F、G、K、M、L、T、C、R、N、S、WC、WN、D、Q 或 X。O 到 M 代表正常恆星,其中 O 最熱,顏色最藍,M 最冷,顏色最紅。L 和 T 代表褐矮星:太小而無法聚變氫的物體(光譜型 Y 也在 v1.7.0 中實現)。C、R 和 N 代表碳星:大氣中含有大量碳(即大於氧氣濃度)的紅巨星。S 代表一種恆星,其大氣中碳和氧的含量大致相等。WC 和 WN 代表沃爾夫-拉葉星(光譜型 WO 也在 v1.7.0 中實現),D(可選地後跟另一個與恆星光譜相關的字母)代表白矮星,Q 代表中子星,X 代表黑洞。後面的數字修改了原始類別:對於 O 到 T 的恆星,數字越小,溫度越高。最後,光度型是以下字串之一:Ia0、Ia、Ib、II、III、IV、V 或 VI,光度逐漸降低。請注意,子型和光度型可以留空。

另請參閱:恆星分類

視星等絕對星等

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	AppMag <number>

	AbsMag <number>

這是恆星的視星等(從地球上看它有多亮),絕對星等(從 10 秒差距的距離上看它有多亮),不包括消光(因阻擋光線的塵埃而引起的暗淡)。Celestia 中的 AppMag 對應於 SIMBAD 等來源中的 V 帶星等。


以上引數是定義恆星所必需的。以下是波雅江之星的基本定義

1006653162 "Boyajian's Star:KIC 8462852"
{
	RA 301.56438605
	Dec 44.45688635
	Distance 1446.66
	SpectralType "F3V"
	AppMag 11.705
}

現在是可選引數...


	Texture "texture.*"

紋理本質上是包裹在球體周圍的貼圖。預設情況下,恆星使用celestia.cfg 中指定與其光譜型別相對應的紋理,但您也可以設定自定義紋理。

 	Temperature <number>

此引數是恆星的溫度,以開爾文為單位。它會影響恆星的顏色。它只受 Celestia v1.7.0 支援;以前的版本會直接忽略它。

	Radius <number>

此引數只是指恆星的半徑,以公里為單位。恆星半徑通常以太陽半徑為單位給出;您可以透過乘以太陽半徑(以公里為單位,即 695700)將其轉換為公里。如果未指定半徑,Celestia 將根據恆星的溫度(來自 SpectralTypeTemperature 引數)和光度(來自 AppMagAbsMag 引數)計算它。

在 Celestia 中顯示扁圓恆星(軒轅十四)的示例。
	SemiAxes [ <number> <number> <number> ]

這用於扁圓恆星,以指定三軸橢圓形。恆星沿每個軸的半徑乘以對應於該軸的數字。大於 1 的值會導致一些渲染錯誤,因此建議只使用等於或小於 1 的值。第二個數字是極軸,因此對於扁圓恆星,您需要類似 SemiAxes [ 1 0.9 1 ] 的東西。

如果您有扁率值,極半軸值可以簡單地從 1-扁率計算得到。

均勻旋轉

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	UniformRotation {
		Period <number>
		Inclination <number>
		AscendingNode <number>
	}

此部分用於描述恆星的自轉引數。Period 引數指的是恆星繞其自轉軸旋轉一週所需的時間。單位為小時。對於博雅吉安星,已知其自轉週期為 0.8797 天,即 21.1128 小時。

InclinationAscendingNode 引數指的是恆星自轉軸的方向,將在雙星教程中進行介紹。

示例程式碼

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為了便於參考,以下為博雅吉安星的最終 .stc 程式碼示例:

1006653162 "Boyajian's Star:KIC 8462852"
{
	RA 301.56438605
	Dec 44.45688635
	Distance 1446.66
	SpectralType "F3V"
	AppMag 11.705
	Temperature 6750
	Radius 1099206
	UniformRotation {
		Period 21.1128
	}
}
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