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恒星
天文學詞匯
恒星(天文學詞匯)
恒星是由熾熱氣體組成的,是能自己發(fā)光的球狀或類球狀天體。由于恒星離我們太遠,不借助于特殊工具和方法,很難發(fā)現(xiàn)它們在天上的位置變化,因此古代人把它們認為是固定不動的星體。我們所處的太陽系的主星太陽就是一顆恒星。
目錄 演化 演化恒星都是氣體 星球 。晴朗無月的夜晚,且無光污染的地區(qū),一般人用肉眼大約可以看到6000多顆恒星,借助于 望遠鏡 ,則可以看到幾十萬乃至幾百萬顆以上。估計 銀河系 中的恒星大約有1500-2000億顆,我們所處的 太陽系 的主星 太陽 就是一顆恒星。
恒星 的兩個重要的特征就是溫度和 絕對星 等。大約100年前,丹麥的艾依納爾·赫茨普龍(Einar Hertzsprung)和美國的享利·諾里斯·羅素(Henry Norris Russell )各自繪制了查找溫度和亮度之間是否有關系的圖,這張關系圖被稱為 赫羅圖 ,或者H—R圖。在H-R圖中,大部分恒星構成了一個在 天文學 上稱作 主星序 的對角線區(qū)域;在主星序中,恒星的絕對星等增加時, 其表面溫度也隨之增加。90%以上的恒星都屬于主星序,太陽也是這些主星序中的一顆。巨星和 超巨星 處在H—R圖的右側較高較遠的位置上; 白矮星 的表面溫度雖然高,但亮度不大,所以他們只處在該圖的中下方。
恒星演化 是一個恒星在其生命期內(發(fā)光與發(fā)熱的期間)的`連續(xù)變化。生命期則依照星體大小而有所不同。單一恒星的演化并沒有辦法完整觀察,因為這些過程可能過于緩慢以致于難以察覺。因此天文學家利用觀察許多處于不同生命階段的恒星,并以計算機模型模擬恒星的演變。
天文學家赫茨普龍和哲學家羅素首先提出恒星分類與顏色和 光度 間的關 系,建立了被稱為“ 赫-羅圖 的”恒星演化關系,揭示了恒星演化的秘密!昂-羅圖”中,從左上方的高溫和強光度區(qū)到右下的低溫和弱光區(qū)是一個狹窄的恒星密集區(qū),我們的太陽也在其中;這一序列被稱為主星序,90%以上的恒星都集中于主星序內。在主星序區(qū)之上是巨星和超巨星區(qū);左下為白矮星區(qū)。
恒星 是大質量、明亮的 等離子體 球。 太陽 是離 地球 最近的恒星,也是地球 能量 的來源。白天由于有太陽照耀,無法看到其他的恒星;只有在夜晚的時間,才能在天空中看見其他的恒星。恒星一生的大部分時間,都因為 核心 的 核聚變 而發(fā)光。核聚變所釋放出的能量,從內部傳輸?shù)奖砻,然后輻射?外太空 。幾乎所有比 氫 和 氦 更重的元素都是在恒星的核聚變過程中產生的。 恒星天文學 是研究恒星的科學。
天文學家 經由觀測恒星的 光譜 、 光度 和在空間中的運動,可以測量恒星的 質量 、年齡、 金屬量 和許多其他的性質。恒星的總質量是決定 恒星演化 和最后命運的主要因素。其他特征,包括直徑、自轉、運動和溫度,都可以在演變的歷史中進行測量。描述許多恒星的 溫度 對光度關系的圖,也就是 赫羅圖 (HR圖),可以測量恒星的年齡和演化的階段。
恒星誕生于以 氫 為主,并且有 氦 和微量其他重元素的云氣坍縮。一旦核心有足夠的 密度 ,有些氫就可以經由核聚變的過程穩(wěn)定的轉換成氦 [1] 。恒星內部多余的能量經過 輻射 和 對流 組合的攜帶作用傳輸出來;恒星內部的壓力則阻止了恒星在自身 重力 下的崩潰。一旦在核心的 氫 燃料耗盡,質量不少于0.5太陽質量的恒星 [2] ,將膨脹成為 紅巨星 ,在某些情況下更重的 化學元素 會在核心或包圍著核心的幾層燃燒。這樣的恒星將發(fā)展進入簡并狀態(tài),部分被回收進入星際空間環(huán)境的物質,將使下一代恒星誕生時正元素的比例增加 [3] 。
恒星并非平均分布在星系之中,多數(shù)恒星會彼此受 引力 影響而形成 聚星 ,如 雙星 、 三合星 、甚至形成 星團 等由數(shù)萬至數(shù)百萬計的恒星組成的恒星集團。當兩顆雙星的軌道非常接近時,其引力作用或會對它們的演化產生重大的影響 [4] ,例如一顆 白矮星 從它的 伴星 獲得 吸積盤 氣體成為 新星 。
形成
在宇宙發(fā)展到一定時期, 宇宙 中充滿均勻的中性原子 氣體云 ,大 體積 氣體云由于自身引力而不穩(wěn)定造成塌縮。這樣恒星便進入形成階段。在塌縮開始階段,氣體云內部壓力很微小,物質在自引力作用下加速向中心墜落。當物質的線度收縮了幾個數(shù)量級后,情況就不同了,一方面,氣體的密度有了劇烈的增加,另一方面,由于失去的引力位能部分的轉化成熱能,氣體溫度也有了很大的增加,氣體的壓力正比于它的密度與溫度的乘積,因而在塌縮過程中,壓力增長更快,這樣,在氣體內部很快形成一個足以與自引力相抗衡的壓力場,這壓力場最后制止引力塌縮,從而建立起一個新的力學平衡位形,稱之為 星坯 。
星坯的力學平衡是靠內部壓力梯度與自引力相抗衡造成的,而壓力梯度的存在卻依賴于內部溫度的不均勻性(即星坯中心的溫度要高于外圍的溫度),因此在熱學上,這是一個不平衡的系統(tǒng),熱量將從中心逐漸地向外流出。這一熱學上趨向平衡的自然傾向對力學起著削弱的作用。于是星坯必須緩慢的收縮,以其引力位能的降低來升高溫度,從而來恢復力學平衡;同時也是以引力位能的降低,來提供星坯輻射所需的能量。這就是星坯演化的主要物理機制。 下面我們利用經典 引力理論 大致的討論這一過程?紤]密度為ρ、溫度為T、半徑為r的球狀氣云系統(tǒng),氣體熱運動能量:
ET= RT= T
(1) 將氣體看成單原子理想氣體,μ為 摩爾質量 ,R為氣體普適常數(shù)
為了得到氣云球的的引力能Eg,想象經球的質量一點點移到無窮遠,將球全部移走場力作的功就等于-Eg。當球質量為m,半徑為r時,從表面移走dm過程中場力做功:
dW=- =-G( )1/3m2/3dm
(2) 所以:-Eg=- ( )1/3m2/3dm= G( M5/3
于是:Eg=- (2),
氣體云的總能量:E=ET+EG (3) 熱運動使氣體分布均勻,引力使氣體集中,F(xiàn)在兩者共同作用。當E>0時熱運動為主,氣云是穩(wěn)定的,小的擾動不會影響氣云平衡;當E<0時,引力為主,小的密度擾動產生對均勻的偏離,密度大處引力增大,使偏離加強而破壞平衡,氣體開始塌縮。由E≤0得到產生收縮的臨界半徑:
(4) 相應的氣體云的臨界質量為:
(5) 原始氣云密度小,臨界質量很大。所以很少有恒星單獨產生,大部分是一群恒星一起產生成為星團。 球形星團 可以包含10^5→10^7個恒星,可以認為是同時產生的。
我們已知: 太陽質量 :MΘ=2×10^33,半徑R=7×10^10,我們帶入(2)可得出太陽收縮到今天這個狀態(tài)以釋...
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恒星(飛輪海的歌曲)
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基本信息 歌曲名稱:恒星 歌手名稱:汪峰 專輯名稱:《怒放的生命》 唱片公司:創(chuàng)盟音樂 發(fā)行時間:2005-12-20歌詞 不知道還要等多久以后 我們能不再哭泣 不知道流多少眼淚以后 我們能笑對孤獨 我的心在沉淪破碎以后 不羈地跳動 像一顆布滿苔蘚的恒星 在每個寂靜無聲不眠的夜晚 獨自閃耀 不知道失去了多少以后 我們能不再痛苦 不知道償多少冷暖以后 我們能看破生命 我的心在沉默等待以后 不羈地跳動 像一顆布滿淚水的恒星 在每個無人喝彩不眠的夜晚 獨自閃耀 Music 我的心在沉淪破碎以后 不羈地跳動 像一顆布滿淚水的恒星 在每個寂靜無聲不眠的夜晚 獨自閃耀 我的心在沉默等待以后 不羈地跳動 像一顆布滿淚水的.恒星 在每個無人喝彩不眠的夜晚 獨
目錄 基本信息 歌詞 基本信息歌曲名稱:恒星
歌手名稱: 汪峰
專輯名稱:《 怒放的生命 》
唱片公司:創(chuàng)盟音樂
發(fā)行時間:2005-12-20
歌詞不知道還要等多久以后 我們能不再哭泣
不知道流多少眼淚以后 我們能笑對孤獨
我的心在沉淪破碎以后 不羈地跳動
像一顆布滿苔蘚的恒星
在每個寂靜無聲不眠的夜晚 獨自閃耀
不知道失去了多少以后 我們能不再痛苦
不知道償多少冷暖以后 我們能看破生命
我的心在沉默等待以后 不羈地跳動
像一顆布滿淚水的恒星
在每個無人喝彩不眠的夜晚 獨自閃耀
Music
我的心在沉淪破碎以后 不羈地跳動
像一顆布滿淚水的恒星
在每個寂靜無聲不眠的夜晚 獨自閃耀
我的心在沉默等待以后 不羈地跳動
像一顆布滿淚水的恒星
在每個無人喝彩不眠的夜晚 獨自閃耀
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