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普通天文學/恆星/簡介

來自華夏公益教科書

根據天文學定義,恆星是巨大的發光等離子球體。它們的數量多到無法想象,大多數被認為伴隨著一個行星系統。地球太陽系中的八顆行星之一,太陽是離地球最近的恆星。太陽為地球提供了大部分能量,對地球上所有生命形式的生存至關重要。

縱觀人類歷史,人類對恆星的看法大不相同。歷史上,恆星一直是許多文化神話中重要的組成部分,被視為神秘和猜測的物件。太陽尤其是許多文化、宗教和理論上的重要性和猜測的物件,更具體地說,它一直是有關太陽系本身地形和地理的爭論的核心。

恆星也發揮了巨大的作用。航海者和漁民歷史上一直使用夜空中恆星的圖案作為一種巨大而準確的地圖。許多文明追蹤它們的運動並將他們的發現納入日曆,日曆反過來又決定農業實踐。

近幾個世紀以來,隨著望遠鏡的發明和不斷發展,以及發現各種評估恆星不同性質的技術和方法,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。雖然恆星在夜間和一年中的過程中似乎在天空上移動,但恆星之間的相對位置幾乎是恆定的。然而,對恆星位置的仔細測量(天體測量)顯示出微小的運動。恆星運動的三種最重要的貢獻者是

  • 視差變化,由於地球繞太陽運動,
  • 自行運動,由於恆星繞銀河系中心運動,以及
  • 自行運動中的擺動,由於恆星與伴星的引力“舞蹈”,無論是另一顆恆星(或多顆恆星)還是一顆或多顆繞恆星執行的行星。

恆星亮度的測量提供了關於恆星的大量資訊。特別是

  • 測量恆星亮度隨時間變化的方式(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、爆炸以及恆星結構中反覆出現的(有時甚至是週期性的)波動。我們統稱所有亮度波動的恆星為變星。
  • 測量恆星亮度隨光波長(顏色)變化的方式可以用來描述恆星的顏色、估計其溫度,並檢測恆星光比平均亮度更高或更低的特定波長。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大小,
  • 它離地球的距離,以及
  • 地球和恆星之間是否存在任何吸收物質的雲層。

由於恆星光線因地球距離而變暗是明確定義的,並且易於計算,並且由於恆星的視亮度易於測量,因此知道(或估計)恆星的光度可以計算出它的距離,反之亦然。

在接下來的關於恆星的話題中,我們探討了恆星的幾個關鍵方面、它們的特性、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
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