宇宙世界——牟容英.doc

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1、第二章宇宙世界第三节恒星一.恒星“恒星”这一名称,来自于和行星对比,在天球上的位置上是基本上保持不变的星就称为恒星.实际上,恒星的位置并不是绝对不变的,因为地球绕太阳公转,较近的恒星会表现出周年视差.地球在相隔六个月的两个位置上观察同一颗恒星,地球的这两个位置E1﹑E2,以及被观察的恒星S,形成一个三角形.恒星越远,三角形顶角E1—S—E2就越小.该顶角的一般被定义为恒星视差,如图2–26.认为地球轨道半径是已知的,用周年视差三角形可以一个"秒差距"(parsec,pc).1pc=206256AU=3.26光年

2、。离太阳系最近的恒星时太阳马座a星，又称为比邻星，距离1.32pc,合4.22光年。如果视差角0〞．02，则该恒星的差距为50个秒差距，等于160光年。这是三角形测量法所能测到的最远距离。更远的恒星，就要用其他的方法测量。另外，因为太阳的运动，恒星的位置还会有长期的改变，恒星本身还有真正的运动。这两种运动合起来，就称为和恒星的自行。　　由于地球的公转，使得观测者发生位移，而使恒星在天球上的位置发生改变，人们把在太阳上观测的恒星在天球上的位置作为他的平均位置，从地球上窜侧到的恒星的实际位置，同这个平均位置比较起来

3、，总存在一点的偏离，当地日连线同星地连线垂直时，同一恒星的视差位移达到极大值，该极大值被称为该恒星的周年视差，恒星的周年视差是。　　恒星周年视差缘于一个简单的推理:与更远的恒星相比较时，比较近的恒星应该显示出视差。即人们以地球绕太阳的轨道直径(大约3X108千米)作基线，在轨道相对的两端以半年的间隔进行观测，可观测到恒星的视差。但由于以前人们没有望远镜，单凭肉眼无法测出恒星的视差，因为恒星和地球间的距离，同地球的轨道直径相比，实在太大了。太阳是一颗普通的恒星，但是他的光辉使所以其他星星都显得暗淡无光。这是因为其

4、他的恒星离地球都太远了。恒星的辐射以地球面波向外传播，其亮度与距离的平方成反比。为了区分恒星的亮度，天文学家定义了星等，最暗的星定义为6等。后来人们发现，最亮的星和最暗的星的亮度相差大约100倍。经过研究发现，人眼对亮度的反应是呈对数关系的。大约在1850年，天文学家对恒星的亮度定义作了调整，成为现代星等定义。该定义规定，星等相差5等，亮度准确相差100倍。在这个定义下，两个相邻星等，其亮度比为2.512。以E1/E2代表亮度之比，m代表星等，△m代表星等差，表2—3给出了从0等星岛6等星的大纸箱对亮度。比0m

5、还要亮的星，其星成为负等。恒星中最亮的天狼星的星等为﹣1m.46,金星比所有恒星都亮，它最亮时的星等为﹣4m.4，满月的时候月亮的星等为﹣12m.7，现代望远镜可看到18m星。观察到星等又称为视星等。恒星的视星等与恒星本身的光度有关，还与观测距离有关。表2—3星等与相对亮度△mE1/E20.01.001.02.502.06.253.016.004.040.005.0100.006.0250.00所谓光度，是指恒星表面每秒钟辐射的总能量。在相同的距离上，光度越大的恒星，观测到的亮度也就越大。为了表征恒星的光度，定

6、义了绝对星等，为了将恒星置于10pc处所得到的视星等。太阳的视星等为﹣26m。72，而其绝对星等为4m.83光度很大的星称为巨星，光度再大的星称为超巨星，光度小的星称为矮星，恒星的光度与其大小有着密切的关系。按照黑体辐射定律，恒星的光度与其大小和温度的关系可表示为半径的平方与绝对广度的四次方和圆周率的乘积，其中，L为光度，R为半径，T为绝对温度。经过计算可知，猎户座星（参宿四）为半径的900倍，而其视星等为。绝对温度与恒星的颜色有密切的关系。将恒星标在天球坐标系上，并划分星座，构成星图。对照一年四季的星图，可认

7、识主要的恒星。认识主要的恒星和星座，可帮助我们判断方位，确定坐在地点的地理经度和纬度，是野外生存的必备知识。将恒星按颜色无，称为恒星的光谱型。光谱型的定义及相关特点大致如下：O型，蓝色，表面温度约为50000K。B型，蓝白色，表面温度约为16000K。A型，白色，表面温度约为9000K。F型，黄白色，表面温度约为7000K。G型，黄色，表面温度约为5500K。K型，橙红色，表面温度约为4500K。M型，红色，表面温度约为3000K。除了单个恒星之外，还有一种常见的双星系统。双星系统由两颗相互绕地球转的恒星组成。

8、根据观测性质，可以飞为以下几种：目视双星，指旨在望远镜中能分辨为两颗恒星。双星绕他们共同的质心转动，尤其有其轨道周期，从1.7年到数年甚至数百年不等。对于周期超过一百年的双星，需要几代天文学家的持续观测。分光双星，在望远镜中看不出是两颗星，但通过光谱分析，可以确定是双星。其方法简单的说就是观测到恒星辐射的波长呈周期性变化。如果观测的视线方向在双星的轨道平面内，就可以看到它们周期性的相互