赫罗图

赫罗图
赫罗图

科技名词定义

中文名称:

赫罗图

英文名称:

Hertzsprung Russell diagram

其他名称:

光谱光度图(HR diagram

定义:

spectrum luminosity diagram)"

以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

百科名片

赫罗图

赫罗图(Hertzsprung-Russel diagram,简写为H-R diagram)是丹麦天文学家赫茨普龙及由美国天文学家罗素分别于1911年和1913年各自独立提出的。后来的研究发现,这张图是研究恒星演化的重要工具,因此把这样一张图以当时两位天文学家的名字来命名,称为赫罗图。赫罗图是恒星的光谱类型与光度之关系图,赫罗图的纵轴是光度与绝对星等,而横轴则是光谱类型及恒星的表面温度,从左向右递减。恒星的光谱型通常可大致分为O.B.A.F.G.K.M 七种,要记住这七个类型有一个简单的英文口诀"Oh be A Fine Girl/Guy. Kiss Me!"

目录

历史背景

基本简介

形成原因

恒星的光度

温度和光谱型

演化规律

分布区域

大小关系

主序列带

光谱型种类

类型特性

O:蓝色

B:蓝白色

F:黄白色

G:黄色

K:橙色

M:红色

星团赫罗图

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历史背景

基本简介

形成原因

恒星的光度

温度和光谱型

演化规律

分布区域

大小关系

主序列带

光谱型种类

类型特性

O:蓝色

B:蓝白色

A:白色

F:黄白色

G:黄色

K:橙色

M:红色

星团赫罗图

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编辑本段历史背景

恒星种类繁多,各具特色,它们的性质主要由两个参数决定:一个是恒星表面的温度;另一个是恒星的光度,也就是恒星的绝对星等。

赫罗图

1911 年,丹麦天文学家赫兹伯仑和美国天文学家罗素先后发现恒星的光度与表面温度有一定的联系。他们把光度与温度作成一个图,图的横坐标表示恒星的光谱型,因恒星的光谱型与表面温度有关,因此横坐标也就表示恒星的表面温度;纵坐标表示恒星的绝对星等,因绝对星等是光度的一种量度,因此纵坐标也表示恒星的光度。他们把大量的恒星按照它们各自的光谱型和绝对星等在图上点出来,发现点的分布有一定的规律性。图的左上方到右下方

大致沿着对角线点的分布很密集,成带状,占总数的90%,天文学家把这条带称为主星序,带上的恒星称为主序星。主星序表明,大多数恒星,表面温度高,光度也大;表面温度降低,则光度随之减小。但是,在图的右上方,有一个星比较密集的区,这里的星光度很大,但表面温度却不高,呈红色,这表明它们的体积十分巨大,所以叫红巨星。图中巨星的上面是超巨星。图的左下方也有一个星比较密集的区,这里的星表面温度很高,呈蓝白色,光度却很小,这表明它们的体积很小,所以叫白矮星。这张图反映了恒星演化的一种规律性,人们称它为赫兹伯仑一罗素图,简称赫罗图。赫罗图是天文学家研究天体演化的重要工具。

编辑本段基本简介

恒星光谱型和光度的关系图,是丹麦天文学家赫茨普龙和美国天文学家H.N

赫罗图

.罗素创制的。赫茨普龙在1905年和1907年的论文中指出,一般蓝星是亮的,而红星却有亮、暗两种;他把亮星称为巨星,把暗星称为矮星。1911年他测定了几个银河星团(如昴星团、毕星团)中的恒星的光度和颜色,并将这二者作为纵坐标和横坐标。结果表明,这些星点大都落在一条连续带上,其余的星(巨星)则形成小群。1913年H.N.罗素研究了恒星的光度和光谱,并画出一系列表明恒星光度和光谱型之间的关系图。经过对比,发现颜色等价于光谱型或表面温度。他们两人的图所表示的是同一回事,因此,后来将这类光度-颜色(光谱型或表面温度)图称为赫茨普龙-罗素图,简称赫罗图。

编辑本段形成原因

用宽波段UBV测光系统测定暗星的颜色,比用光谱方法容易得多,所以后来

赫罗图

逐渐用色指数代替光谱型作为赫罗图的横坐标。色指数可转换成表面温度;观测得到的视星等,经过距离改正后成为绝对星等(见星等),可再转换为光度。有了星的表面温度和光度,理论工作者便可以计算恒星的内部结构,也就是建立所谓恒星模型。随着时间的推移,恒星的内部结构逐渐演变,并在它的光度和表面温度(简称温度)上表现出来,这样,恒星在赫罗图上的位置便沿一定路径移动,描出“演化程”。因此,赫罗图不仅能给各类型恒星以特定的位置,而且能显示出它们各自的演化程,成为研究恒星必不可少的重要手段之一。

赫罗图中的恒星不是平均分布,而是形成一定的序列的,因为光度和表面温度之间存在着内

在的关系:如果压力、不透明度和产能率只是温度、密度和化学成分的函数,那么恒星的结构由它的质量和化学成分决定;如果化学成分给定,则每一恒星质量便对应着一定的光度和温度值。因而只要在某一质量范围内存在着光度和温度的关系,在赫罗图上就会出现相应的序列。同样质量范围内的恒星,在赫罗图上出现在不同的序列,必然是由化学成分不同引起的;而化学成分的不同可以是原始化学成分的不同,也可以是恒星处在不同的演化阶段。因此,赫罗图中的一些序列,可以用来研究恒星的形成和演化。

编辑本段恒星的光度

银河系中有千亿颗恒星,它们的特性千差万别。恒星的光度是表现它们特性

赫罗图

的一个重要物理量。赫罗图的纵坐标是恒星的光度。光度是恒星每秒钟辐射出的总能量,以尔格/秒为单位。天文学家把光度大的恒星叫做巨星,光度比巨星更强的叫超巨星,光度小的称为矮星。

恒星之间的光度差别非常大。恒星的光度即恒星的真实亮度,恒星的视星等反映不了恒星的光度,而绝对星等才能显示出它们的光度。绝对星等就是设想把恒星都放在32.6光年(10秒差距)的地方所得出的亮度。织女星的绝对星等是0.5等,它的光度是太阳的50倍。超巨星“天津四”的绝对星等大约是-7.2等,其光度比太阳强五万多倍。还有一颗在星空中极不起眼的天蝎座,视星等只有3.8等,但它的绝对星等是-9.4等,它的光度几乎是太阳光度的50万倍。最强的恒星的光度甚至是太阳的100万倍。太阳是一颗黄色的矮星,相比之下光度比较弱。但还有比它更弱的矮星。如著名的天狼星伴星是一颗白矮星,它的光度还不到太阳的万分之一。还有绝对星等在20等左右的暗弱恒星,它们的光度大约仅为太阳的40万分之一到50万分之一。

恒星的光度与它的体积有关,光度大的巨星,体积也大,光度小的矮星,体积也小。

恒星的大小相差很大。太阳的直径是地球的109倍。巨星是恒星世界中个头最大的,其直径要比太阳大几十到几百倍。超巨星就更大了,红超巨星参宿四的直径是太阳的900倍。一颗叫柱一的双星,其伴星的直径大约是太阳的2000~3000倍。比太阳小的恒星也有很多,其中最突出的属白矮星和中子星了。白矮星的直径只有几千千米,和地球差不多。而中子星的直径则只有20千米。恒星的体积相差极大,而它们的质量却差别不太大。大多数恒星的质量在太阳质量的0.5~5倍之间。质量最大的恒星,其质量能比太阳大几十倍。质量最小的恒星,其质量也有太阳质量的几十分之一。

编辑本段温度和光谱型

赫罗图的横坐标有时用恒星的表面温度表示,有时也用恒星的光谱型表示

赫罗图

,因为光谱型和表面温度之间存在着对应的关系。恒星是一团炽热的气体,是一团被自身引力束缚的气体,它们的中心区域密度和温度都特别高,足以产生热核反应。恒星表面的高温使之发射类似黑体辐射一样的光谱。在很宽的频率范围内都有辐射,因此称为连续谱。光谱曲线的峰值和形状由物体的温度决定。不同频率的光,其颜色不同。恒星的颜色多种多样,从恒星的颜色就可以判断出它们的温度。温度用绝对温度K表示,绝对温度与摄氏温度的换算关系是0°C=273K。表面温度在绝对温度30000K以上的恒星发蓝光,温度在10000~30000K的恒星颜色蓝白,温度在7500~10000K的恒星颜色纯白,6000~7500K的恒星呈黄白色,温度在5000~6000K时,恒星的颜色发黄,温度在3500~5000K时恒星的颜色为红橙,温度在2000~3500K的恒星颜色发红。

恒星的光谱除了连续谱以外,还有两种线状谱,分别是发射线和吸收线。它们是叠加在连续谱上的亮线和暗线。炽热到一定程度的稀薄气体原子会发射特定频率的光子,形成发射线;而较冷的稀薄气体的原子则可能吸收通过它的连续光谱中的特定频率的光子而形成暗的吸收线。不同的物质会有不同的吸收线或发射线。测量这些谱线,可以得到恒星的化学成分的信息。从地球实验室的光谱实验中得知,氢、氧、碳等轻元素的光谱线主要在紫外,肉眼看不见,只有几条谱线在可见光区。较重的元素的谱线大部分在可见光区。恒星的外层,如太阳的光球,其温度远比内层低,因此其中的物质就会对内部来的连续谱辐射进行选择吸收,而形成许多暗黑的吸收线。在恒星表面大气中的某些元素的原子产生发射线要求温度相当高,一般不容易达到,因此有发射线的恒星比较少。有吸收线的恒星则很普遍,只不过有的多些有的少些。也有一些恒星光谱呈现有分子带谱线。

天文学家根据恒星的吸收线光谱特征来进行分类。最著名的分类法由哈佛大学天文台的天文学家提出的,称为哈佛分类法。他们根据240000颗恒星的吸收光谱资料,把它们分为七大类:O型、B型、A型、F型、G型、K型和M型,在G型和K型中,又有三个子型,即R型、N型和S型。

O型为蓝星;B型为蓝白星;A型为白星;F型为黄白星;G型为黄星;K型为橙红星;M 型为红星。这种光谱型分类的顺序恰好是恒星表面温度从高到低的序列。对应的表面温度为O型为40000-25000K;B型为25000-12000K;A型为11500-7700K;F型为7600-6100K;G型为6000-5000K;K型为4900-3700K;M型为3600-2600K。天文学家曾认为,这一序列代表了恒星的从高温到低温的演化,把O型和B型称之为早型星,把K型和M型称为晚型星。后来知道,这个看法并不正确。

编辑本段演化规律

从赫罗图上可以看出,恒星主要集中在四个区域。第一个区域为主星序区:

赫罗图

银河系中90%以上的恒星都分布在从左上到右下的这一条带子上。这个带上的恒星,有效温度愈高的,光度就愈大。这些星被称为主序星,又称矮星。我们熟悉的太阳、牛郎、织女等都是主序星。第二个区域在主星序右上方:这些恒星的温度和某些主序星的一样,但光度却高得多,因此称之为巨星或超巨星。象北极星(小熊座α)、大角(牧夫座α)属于巨星,心宿二(天蝎座α)则为著名的超巨星。第三个区域在主星序左下方:是一些温度高而光度低白矮星,以及其它低光度恒星,如宁静新星和行星状星云的核(已经公认为白矮星)。天狼B(即天狼星的伴星)就是最亮的白矮星。第四个区域位于赫罗图上一个很右的位置:温度非常冰冷的星际云在最右边,当星际云收缩,它会变得越来越热,在赫罗图上的位置亦会向左移动。由星际云形成的原恒星也在赫罗图的右边。赫罗图是由恒星的光学观测数据构成的,因此中子星和黑洞不能在赫罗图上显现。在赫茨普龙和罗素最初给出的赫罗图中,没有第三和第四个区域,因为那时还没有发现白矮星,也没有讨论恒星的形成。

赫罗图在恒星演化的研究当中十分重要。由于恒星内部能源的不断消耗,恒星要发生演变,光度和温度都要发生变化,这导致在赫罗图上的位置发生变化。天文学家根据赫罗图描绘了恒星从诞生、成长到衰亡的演化路径,并从理论上给出恒星从诞生到主序星、红巨星、变星、新星(超新星)、致密星(白矮星或中子星或黑洞)的演化机制和模型。这是人类认识恒星世界奥秘的一个重大突破。

赫罗图可显示恒星的演化过程,大约90%的恒星位于赫罗图左上角至右下角的带状上,这条线称为主序带。位于主序带上的恒星称为主序星。形成恒星的分子云是位于图中极右的区域,但随着分子云开始收缩,其温度开始上升,会慢慢移向主序带。恒星临终时会离开主序带,恒星会往右上方移动,这里是红巨星及红超巨星的区域,都是表面温度低而光度高的恒星。经过红巨星但未发生超新星爆炸的恒星会越过主序带移向左下方,这里是表面温度高而光度低的区域,是白矮星的所在区域,接着会因为能量的损失,渐渐变暗成为黑矮星。

编辑本段分布区域

在赫罗图上,恒星集中在几个区域,绝大多数恒星分布在从左上到右下的一条带子上,这条带称为主星序。主星序上的恒星,有效温度越高的,光度就越高。主星序上的这些星被称为

赫罗图

主序星,又称矮星。熟悉的太阳、牛郎、织女等都是主序星。在主星序右上方有一些恒星,它们的温度和某些主序星的温度一样,但光度却高得多,因此称之为巨星或超巨星。像北极星(小熊座α)、大角(牧夫座α)属于巨星,心宿二(天揭座α)就是著名的超巨星。在主星序左下方,有一些温度高而光度低的星就是白矮星,天狼B(即天狼星的伴星)就是最亮的白矮星。

在主序星内,恒星的质量和它的光度有关,也就是存在质光关系,即质量大的恒星光度也高。在赫罗图中的主星序斜带上,左上端的恒星光度高,质量大,越往右下方,光度越小,质量也越小。

赫罗图在恒星演化的研究中十分重要。由于恒星内部能源的不断消耗,恒星要发生演变,光度和温度都要发生变化,这就导致它在赫罗图上的位置也要发生变化。天文学家根据赫罗图描绘了恒星从诞生到成长再到衰亡的演化过程,并从理论上给出恒星从诞生到主序星、红巨星、变星、新星(超新星)、致密星(白矮星或中子星或黑洞)的演化机制和模型。这是人类认识恒星世界奥秘的一个重大突破。

编辑本段大小关系

物理学家在研究热辐射光谱的时候,发现了在一个单位面积上,亮度与温度之间的关系。温度越高亮度越亮。因此,一旦我们能够决定一个星球的绝对星等和光谱类型,我们就能估计它的体积大小。

单位时间内,在单位面积中所释放出来的热辐射能量与温度四次方成正比。亮度为单位时间内热辐射所发出来的能量,所以将上式乘上星球总面积,假设星球为球形:

所以在赫罗图上,也可以把相同表面积的星球,出现的位置用连线标示出来。我们可以看到,在图的右上方,低温且高亮度,所以是体积很大的星球。越往左下方高温且低亮度,所以体积越来越小。

编辑本段主序列带

在观察恒星时也很想知道恒星的质量。要怎样来测得一个恒星的质量,其实不是一件容易的事情。质量会表现在万有引力上。根据牛顿的万有引力定律告诉我们质量和引力大小的关系。假如我们能找到双星系统,经由研究这两个星星之间引力所造成的轨道运动,就有可能可以决定这两个星星的质量。单独存在的一个恒星大概是没什么机会让我们去估计它的质量。幸亏双星系统是很常见的。所以当我们在介绍每月星空时就会指出,许多天上肉眼可见的星星都是双星,甚至是多聚星系统。天文学家研究了许多距离我们比较近的双星,把这些星星依其光谱类型及绝对星等画在赫罗图上,并且标上它们的质量。然后,一个重大的发现出现了:在主序列带上的恒星,是按照质量大小排列的!在左上方,高温高亮度的是质量比较大的恒星,而在右下方低温低亮度的则是小质量的恒星。

编辑本段光谱型种类

赫罗图中恒星的光谱型,通常可大致分为七种:O.B.A.F.G.K.M,有个简单口诀可以帮助记忆:Oh be A Fine Girl/Guy. Kiss Me!

这是目前最通用的恒星分类法——摩根-肯那光谱分类法,依据恒星的温度由高至低排序(质量、半径和亮度皆与太阳比较),但其光谱标示仍沿用哈佛光谱中的分类,将恒星的光谱分成七大类,每类再细分为十小类。但目前最热的星为O5,最暗的星为M5,即O型只有五小类,M型只有六小类,总计为61小类。

编辑本段类型特性

O:蓝色

温度高于25,000K,有游离的氦光谱,氢的谱线不明显,在紫外线区的连续光谱强烈。多数的原子都呈现高游离状态,如氮失去两个电子,硅失去三个电子。

B:蓝白色

温度在11,000至25,000K之间,氦原子谱线呈现中性,硅则失去1或2个电子,氧和镁原子失去1个电子。如B0就已经没有氦的游离谱线,氢谱线则已很明显。

A:白色

温度在7,500至11,000K之间,光谱以氢原子的谱线最强烈,硅、镁、铁、钙、钛等都为游离的谱线,但金属的谱线很微弱。如A0已经没有氦的谱线,有微弱的镁与硅的离子谱线,也有钙离子的谱线。

F:黄白色

温度在6,000至7,500K之间,有离子化的金属谱线,氢的谱线转趋微弱但仍很明显,铁、铬等自然态的金属谱线开始出现。如F0的钙离子线强烈,氢的谱线虽已减弱,但中性氢原子谱线与一阶金属离子线都很明显。

G:黄色

温度在5,000至6,000K之间,有游离的金属、钙谱线及部份的金属谱线,氢原子的谱线更为微弱,分子谱线(CH)已经出现。如G0谱线以中性金属线为主,钙的离子线达到最强,氢氧根(G带)的吸收线很强。

K:橙色

温度在3,500至5,000K之间,主要为金属谱线。如K0在蓝色的连续区强度微弱,氢线很微弱,有中性金属谱线,分子谱线(CH、CN)依然存在。

M:红色

温度低于3,500K,有金属、分子及氧化物的谱线,氧化钛(TiO)的谱线成为最主要的谱线。如M0已有很强的分子带,尤其是氧化锑、钙原子的谱线强烈,红色区呈现连续光谱;M5钙原子的谱线很强,氧化锑的强度超过钙。

此外,在巨星的区域内因为还有其他的元素参与核反应,所以还有R、S、N三种在巨星分支上才会用的分类;还有些恒星因为有些特殊谱线而不易归类于其中,也会另外加上注解用的字母作为区别。

编辑本段星团赫罗图

由于一个星团中的恒星距离基本一致(或者一个遥远星系中的星团距离基本一致),因此可以用视星等取代绝对星等作为纵轴绘制星团中成员恒星的赫罗图或者遥远星系中成员恒星的赫罗图。星团赫罗图与标准赫罗图的比较,可以帮助估计星团的实际距离。

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恒星演变论文

恒星演变论文 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

恒星的演变 距离我们最近的恒星,太阳,是我们地球生命循环的最原始动力。无论地球本身的存在是那么的巧合,但是太阳始终是驱动着这个太阳系的最原始的动力,如果太阳不亮了,那会怎样所以自古以来,人们就开始观察太阳,了解我们的世界。 通过科学家观察天空所得,太阳只是无数在天空中闪耀的恒星的其中之一。我们对宇宙和天空的探索,绝不仅仅止于了解太阳。而是了解我们的宇宙,了解恒星,了解恒星从哪里来,而又会到哪里去。 恒星的诞生 恒星的演化开始于之中。此时,太空中的粒子大约是每立方厘米到1个氢原子,但是巨分子云的密度是每立方厘米数千到百万个氢原子。一个巨分子云包含数十万到数千万个,直径甚至为50到300。 在巨分子云环绕星系旋转时,某些事件可能造成它的。坍缩过程中的会造成巨分子云碎片不断分解为更小的片断。质量少于约50太阳质量的碎片会形成恒星。在这个过程中,气体被释放的所加热,而也会造成星云开始产生之后形成。 恒星形成的初始阶段几乎完全被密集的星云气体和灰尘所掩盖。通常,正在产生恒星的星源会通过在四周光亮的气体云上造成阴影而被观测到,这被称为。质量非常小的原恒星温度不能达到足够开始氢的反应,它们会成为。质量更高的原恒星,核心的温度可以达到1,000万,可以开始将氢先融合成氘,再融合成氦。在质量略大于的恒星,在能量

的产生上贡献了可观的数量。新诞生的恒星有各种不同的大小和颜色。的范围从高热的蓝色到低温的红色,质量则从最低的太阳质量到数十倍于太阳质量。恒星的亮度和颜色取决于表面的温度,而表面温度又由质量来决定。 恒星的成熟 根据恒星质量的大小,分别为低质量恒星的成熟,中等质量恒星的成熟,和大质量恒星的成熟,都是各有不同。 质量低于太阳质量的恒星,属于低质量恒星。这些恒星在核心的氢融合停止之后,很单纯的仅仅因为没有足够的质量在核心产生足够的压力,因此不能进行氦核的融合反应。这类恒星在消耗掉氢元素之前,被称作,像是,其中有些的寿命会比太阳长上数千倍。 目前的天文物理学模型认为太阳质量的恒星,在主序带上停留的时间可以长达6万亿年,并且要再耗上数千亿年或更多的时间,才会慢慢的塌缩成为。如果恒星的核心缺少对流(被认为有点像现在的太阳),它将始终都被数层氢的外层包围着,这些也许都是在演化中产生的氢层;但是,如果恒星有着完全的对流(这种想法被认为是低质量恒星的主角),在它的周围就不会分出层次。如果真的这样,它将如同下面所说的中等质量恒星一样,它将在不引起氦融合的情况下发展成为;否则,它将单纯的收缩,直到电子简并压力阻止重力的崩溃,然后直接转变成为白矮星。

实验十 恒星的光谱分类

实验十一恒星的光谱分类 一、实验目的 利用已拍摄的恒星光谱片进行恒星光谱的分类,熟悉恒星的哈佛光谱分类法。 二、实验原理 大多数恒星的光谱是连续谱上叠加有吸收线,少数特殊恒星光谱兼有发射线或只有发射线。恒星连续谱的能量分布、谱线、数目和强度,以及特征谱线所属的化学元素均显示出极大差异。现在常用的分类系统有哈佛分类法(以温度为参量的一元分类)和摩根—基南分类法(以温度和光度为参量的二元分类法)。 三、实验步骤: 本实习所用的恒星光谱图集是有缝摄谱仪拍摄的,色散度较大,可用哈佛分类法进行分类。 先熟悉用有缝摄谱仪所拍得的各类光谱型的典型恒星光谱图,对照各光谱型特征的解释,依次熟悉一遍,要认出光谱中氢(H)的巴尔末线系、电离钙(CaⅡ)的H、K线,G带和氦(HeI)线,初步熟悉各光谱型谱线的基本特征(参看附录中恒星光谱分类的原则)。 1.从光谱图集中找出O、B、A、F、G K和M的典型光谱片,说出它们光谱的主要区别。 2.从A型星或B型星的巴尔末线系已知的波长λ和量出谱片的线色散nm/mm,以此做为判据认证谱线。 3.天鹅座P型光谱是典型的特殊光谱,它的谱线轮廓是由吸收和发射两部分组成。在光谱片上认出H的巴尔末线系,H、K线G带和HeI线。 4.对指定恒星的光谱进行分类。 5.对照“恒星光谱图集”写出如下光谱中所指元素:氢(Hydrogen)、氦(Helium)、钙(Carbon)、铁(Iron)、氧(Oxygen)、氧化钛(Titanium Oxide)及CH(Methylacline)的谱线波长。 图sh10.1 恒星的光谱分类图例

图sh10.2 恒星的光谱

天文学课程论文《通过光谱研究恒星》

恒星光经过色散系统(光栅或棱镜)分解后形成的红橙黄绿青蓝紫七色光带。恒星光谱的形态决定于恒星的物理性质、化学成分和运动状态。光谱中包含着关于恒星的各种特征的最丰富的信息,到现在为止,关于恒星的本质的知识,几乎都是从恒星光谱的研究中得到的。绝大多数恒星光谱与太阳光谱很相似,都是在连续光谱上面有许多暗黑的谱线的吸收光谱,说明恒 星是被较冷的恒星大气包围的炽热的气体球。恒 星间谱线数目和分布差异较大,其中大部分是地 球上已存在的化学元素的谱线。通过恒星光谱的 研究,可以测定恒星的化学组成,恒星大气的温 度、压力和恒星运动的视向速度等。恒星光谱可 分为几种不同类型,其中按哈佛系统,根据绝对 温度把恒星分成O、B、A、F、G、K、M及附加的 R、N、S等类型,其中每型又分为10个次型。 20世纪初,美国哈佛大学天文台已经对50 万颗恒星进行了光谱研究。并对恒星光谱根据它 们中谱线出现情况进行了分类。结果发现它们与 颜色也有关系,即蓝色的“O”型、蓝白色的“B” 型、白色的“A”型、黄白色的“F”型、黄色的 “G”型、橙色的“K”型、红色的“M”型等主要类型。实际上这是一个恒星表面温度序列,从数万度的O型到2-3千度的M型。丹麦天文学家赫茨普龙和美国天文学家罗素,根据恒星光谱型和光度的关系,建起著名的“光谱-光度图”,也称“赫-罗”图。大部分恒星分布在从图的左上到右下的对角线上,叫主星序,都是矮星。其它还有超巨星、亮巨星、巨星、亚巨星、亚矮星和白矮星等类型,而这一不同类型表示了它们有不同的光度。赫--罗图是研究恒星的重要手段之一。它不仅显示了各类恒星的特点,同时也反映恒星的演化过程。在恒星的光谱分类中,O、B、A型称为“早型星”;F和G型称“中间光谱型”;K和M型称为“晚型星”。20世纪90年代末期,天文学家越过M型把恒星光谱分类扩展到温度更低的情况,先提出了新的L型,继而又提出了比L型温度更低的光谱分类T型。 通过恒星的颜色可以确定恒星表面的温度。然而,星光所携带的信息,远不仅限于恒星表面温度。1665年,牛顿曾经做过一项在物理学史上具有划时代重要意义的实验。他让通过小孔进来的一束太阳光照射到玻璃三棱镜上,在棱镜后面的纸屏上出现了红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光组成的彩虹。他得出结论说,白光是由各种颜色的单色光混合而成的,是“复合光”。牛顿把这些按顺序排列的单色光称为“光谱”,这实际上开创了物理光学的一个崭新时代。 1814-1815年间,在德国光学仪器专家夫琅和费在研究太阳光中的“暗线”方面有了重大的进展。在此之前,他知道另一位德国科学家屋拉斯顿在太阳中光发现过某些暗的条纹,于是他着手重复牛顿和屋拉斯顿做过的实验。由于夫琅和费使用的仪器比他的前人发展得更先进、更精密,他得到的光谱是被放大了很多倍的而有利于仔细地分析与观察。夫琅和费得到了太阳光谱中的多达 700条不等间隔的暗线(今天天文学家们观察到的太阳光谱暗线已达约一百万条)。直到现在,我们仍称这些太阳光谱中的暗线叫“夫琅和费线”。 但是,尚未解决的问题是,夫琅和费线是怎样形成的,它们的物理意义是什么,人们对此在一段长时间内却未找到答案。1856年,德国物理学家克希霍夫和他的同事、化学家本生,在研究向本生发明的“本生灯”的白色火焰中撒入不同的化学物质时形成的彩色火焰的光谱时,发现不同的化学物质都有它自己的特征谱线。物质的这些特征谱线,又反过来可以作为我们识

恒星演化

恒星的演化 原恒星的形成 原恒星被认为形成于星际介质中。 广阔的恒星之间的空间存在着气体和尘埃。星际物质在宇宙空间的分布并不均匀。在引力作用下,某些地方的气体和尘埃可能相互吸引而密集起来,形成云雾状。称为“星云”。而星云在适当的条件下便孕育着原始的恒星。 星云的主要成分是氢气和氮气,还有少量的尘埃。星云的温度很低,约100K左右。在忽略旋转,,磁场等因素的前提下,由于温度低,向内引力作用超过向外的压力星云将塌缩,星云塌缩的最小质量称为jeans质量。 当星云质量大于jeans质量时,星云的热压力不足以抵抗引力,便发生塌缩,并分裂成小云块,随着密度的升高,jeans质量下降,星云不断碎裂,持续时间(f- f时标)约为几百万年。随着密度的上升,核心区域变得不透明,温度迅速上升,金斯质量增大,星云停止分裂。开始塌缩,形成原恒星。原恒星以Kelvin-Helmhotz 时标收缩,自引力势能转化为内能,温度进一步升高。随着温度升高,原恒星逐渐达到准流体静力学平衡的慢收缩阶段。此时虽然原恒星内部温度升高但还没有达到H点火的温度,称为前主序星阶段。 前主序星演化 在最开始的百万年里,因星体内部的温度很低,不透明度比较大,星体内部完全对流传能。随着坦缩不断地进行,核心温度逐渐升高,不透明度下降,形成一个辐射核心。当辐射核心大到一定的程度,能量能够从对流包层传输出来,光度增加。直到核心氢燃烧开始。进入零龄主序(zero-age main sequence star)。恒星的光度温度有所增加,半径略微减小。 前主序星的有效温度与半径,光度与有效温度的关系为: 在H-R 图上的演化是一条斜率为12/5的斜线 半径随时间的演化为:

恒星演变论文

恒星的演变 距离我们最近的恒星,太阳,是我们地球生命循环的最原始动力。无论地球本身的存在是那么的巧合,但是太阳始终是驱动着这个太阳系的最原始的动力,如果太阳不亮了,那会怎样?所以自古以来,人们就开始观察太阳,了解我们的世界。 通过科学家观察天空所得,太阳只是无数在天空中闪耀的恒星的其中之一。我们对宇宙和天空的探索,绝不仅仅止于了解太阳。而是了解我们的宇宙,了解恒星,了解恒星从哪里来,而又会到哪里去。 恒星的诞生 恒星的演化开始于巨分子云之中。此时,太空中的粒子密度大约是每立方厘米0.1到1个氢原子,但是巨分子云的密度是每立方厘米数千到百万个氢原子。一个巨分子云包含数十万到数千万个太阳质量,直径甚至为50到300光年。 在巨分子云环绕星系旋转时,某些事件可能造成它的重力坍缩。坍缩过程中的角动量守恒会造成巨分子云碎片不断分解为更小的片断。质量少于约50太阳质量的碎片会形成恒星。在这个过程中,气体被释放的势能所加热,而角动量守恒也会造成星云开始产生自转之后形成原恒星。 恒星形成的初始阶段几乎完全被密集的星云气体和灰尘所掩盖。通常,正在产生恒星的星源会通过在四周光亮的气体云上造成阴影而被观测到,这被称为包克球。质量非常小的原恒星温度不能达到足够开始氢的核融合反应,它们会成为棕矮星。质量更高的原恒星,核心的温度可以达到1,000万K,可以开始质子-质子链反应将氢先融合成氘,再融合成氦。在质量略大于太阳质量的恒星,碳氮氧循环在能量的产生上贡献了可观的数量。新诞生的恒星有各种不同的大小和颜色。光谱类型的范围从高热的蓝色到低温的红色,质量则从最低的0.085太阳质量到数十倍于太阳质量。恒星的亮度和颜色取决于表面的温度,而表面温度又由质量来决定。 恒星的成熟 根据恒星质量的大小,分别为低质量恒星的成熟,中等质量恒星的成熟,和大质量恒星的成熟,都是各有不同。 质量低于0.5太阳质量的恒星,属于低质量恒星。这些恒星在核心的氢融合停止之后,很单纯的仅仅因为没有足够的质量在核心产生足够的压力,因此不能进行氦核的融合反应。这类恒星在消耗掉氢元素之前,被称作红矮星,像是比邻星,其中有些的寿命会比太阳长上数千倍。 目前的天文物理学模型认为0.1太阳质量的恒星,在主序带上停留的时间可以长达6万亿年,并且要再耗上数千亿年或更多的时间,才会慢慢的塌缩成为白矮星。如果恒星的核心

超星天文学的奥秘第三章答案

3.1恒星有多亮已完成成绩:100.0分 1 【单选题】恒星的真亮度,指的是把所有恒星都“挪到”距我们()个秒差距的地方时它们呈现的亮度。 ?A、3.26 ?B、4.3 ?C、10 ?D、206265 我的答案:C得分:25.0分 2 【单选题】根据恒星视亮度与视星等的数量关系(m=-2.5lgE),1等星与6等星的亮度相差()倍。 ?A、6 ?B、2.51 ?C、1/0.398 ?D、100 我的答案:D得分:25.0分 3 【判断题】秒差距这个长度标尺的推导过程,所利用的数学知识是极限,也就是视差角x→0时,sinx→x或者tanx→x。() 我的答案:√得分:25.0分 4 【判断题】夜空中,凡是耀眼的恒星都离我们更近,凡是相对黯淡的恒星都离我们更远。()我的答案:×得分:25.0分 3.2恒星光度和光谱测量已完成成绩:100.0分 1

【单选题】一般来说,表面温度越低的恒星,其发射的最强电磁波越不可能是()。 ?A、X射线 ?B、黄色光 ?C、红色光 ?D、红外线 我的答案:A得分:25.0分 2 【单选题】通过测量得到了一颗恒星的光度,则仍不能获取这颗恒星的()。 ?A、最强发射电磁波长 ?B、表面温度 ?C、单位表面的电磁波辐射强度 ?D、环绕行星的数量 我的答案:D得分:25.0分 3 【单选题】人类最早测量恒星光度的方法是()。 ?A、人眼主观判断 ?B、胶卷照相 ?C、光电法 ?D、CCD技术 我的答案:A得分:25.0分 4 【单选题】仅根据维恩公式,对一颗恒星进行分光光度测量,就可以间接获得它的()。?A、表面温度 ?B、光谱型 ?C、质量大小 ?D、与太阳系的距离 我的答案:A得分:25.0分 3.3光谱型与主序星已完成成绩:100.0分 1 【单选题】从赫罗图可以得知,太阳属于哪一类恒星?()

赫罗图

科技名词定义 中文名称: 赫罗图 英文名称: Hertzsprung Russell diagram 其他名称: 光谱光度图(HR diagram 定义: spectrum luminosity diagram)" 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片 赫罗图 赫罗图(Hertzsprung-Russel diagram,简写为H-R diagram)是丹麦天文学家赫茨普龙及由美国天文学家罗素分别于1911年和1913年各自独立提出的。后来的研究发现,这张图是研究恒星演化的重要工具,因此把这样一张图以当时两位天文学家的名字来命名,称为赫罗图。赫罗图是恒星的光谱类型与光度之关系图,赫罗图的纵轴是光度与绝对星等,而横轴则是光谱类型及恒星的表面温度,从左向右递减。恒星的光谱型通常可大致分为O.B.A.F.G.K.M 七种,要记住这七个类型有一个简单的英文口诀"Oh be A Fine Girl/Guy. Kiss Me!" 目录 历史背景 基本简介 形成原因 恒星的光度 温度和光谱型 演化规律 分布区域 大小关系 主序列带 光谱型种类 类型特性 O:蓝色 B:蓝白色

F:黄白色 G:黄色 K:橙色 M:红色 星团赫罗图 展开 历史背景 基本简介 形成原因 恒星的光度 温度和光谱型 演化规律 分布区域 大小关系 主序列带 光谱型种类 类型特性 O:蓝色 B:蓝白色 A:白色 F:黄白色 G:黄色 K:橙色 M:红色 星团赫罗图 展开 编辑本段历史背景 恒星种类繁多,各具特色,它们的性质主要由两个参数决定:一个是恒星表面的温度;另一个是恒星的光度,也就是恒星的绝对星等。 赫罗图 1911 年,丹麦天文学家赫兹伯仑和美国天文学家罗素先后发现恒星的光度与表面温度有一定的联系。他们把光度与温度作成一个图,图的横坐标表示恒星的光谱型,因恒星的光谱型与表面温度有关,因此横坐标也就表示恒星的表面温度;纵坐标表示恒星的绝对星等,因绝对星等是光度的一种量度,因此纵坐标也表示恒星的光度。他们把大量的恒星按照它们各自的光谱型和绝对星等在图上点出来,发现点的分布有一定的规律性。图的左上方到右下方

宇宙天体第一章:恒星以及演化过程

目录 1.1恒星 1.1.1太阳 1.2黑体 1. 2.1黑体辐射 1.3变星 1.3.1食变星 1.3.2脉冲星 1.3.3爆发星 1.3. 2.1脉动变星 1.4恒星的归宿 1.4.1红巨星 1.4.2白矮星 1.4.3超新星 1.4.3.1中子星 1.4.3.1.1脉冲星 1.4.3.1.2磁星 1.4.3.1.3夸克星 1.4.3.2黑洞 1.4.3. 2.1类星体 1.4. 2.1黑矮星 注:前一数字相同表示同一个分类 前言 当你仰望天空,使用望远镜,用电脑模拟,碰到一个从来未见过的天体,你一定会感到疑惑。你或许会想了解,这是什么“天体”? 天体,就是指宇宙空间中的宏观物体。 这些物体一般指恒星,行星,卫星,星云,彗星,陨石,黑洞等。如果你想学好天体物理,亦或是想学好量子力学,了解这些天体是有很大作用的。这些天体,不光是与宏观的天体物理,或是与量子力学都有关。从光谱,从类型,到发光原理,再到支撑方式,一切都需要这些学科的支撑。想要详细了解,就至少需要理解这些基础天体的知识。

为了解开你心中的种种关于“天体”的疑惑,现在,就让我们一起来讲述,关于“天体”的故事吧! 就从我们的造物主开始。我们的故事,都围绕它而展开——太阳。 假如我们没有这个母亲,我们很难想象我们是如何出现的,我们的地球可能一直一直漂浮在宇宙空间里,我们没有受到可照光的眷顾,我们的一切一切都存在黑暗里。 好好想想,这是多么的恐怖,这可能导致生物也无法出现。那么我们的地球就不可以称之为地球了,我们的地球可能只是一片冰冻,毫无生机。总之,快感谢我们的太阳母亲吧!

1.1恒星 回归正题,像这样发光发亮,却很稳定的星体,我们就称之为恒星,如果没有恒星,我们的宇宙可能是黑的。 谈到黑,我又想起了一件事,恒星又是黑体。 1. 2黑体 什么是黑体? —黑体就是不反射不透射任何电磁波,任何辐射和能量的物体,听起来

恒星演化

恒星 摘要:本文分为两大部分,前部分将介绍恒星的各个参数,包括亮度、视星等、光度、大小、质量等基本特征以及恒星彼此之间的联系等等(也适当包含了一些对恒星参数测定的方法)。后半部分则将着重介绍恒星的起源与演化过程。 关键词:恒星、起源与演化。 1.前言 在美丽而又浩瀚的夜空中,我们痴迷于若隐若现的点点繁星,向它们寄托着我们难以磨灭的情感,它们也因此成为了我们心中永远的美丽传说。而实际上,那点点繁星大都是离我们十分遥远的恒星,我们对它们仍知之甚少。因此,研究恒星与恒星系统已势在必行:它是解决现代最基本理论----天体的起源与演化问题所不可缺少的;同时它也有助于解决物理学中的基本理论,寻找新能源;甚至于对这个问题的研究,对哲学的进步与发展同样起着积极作用,因为恒星和恒星系统是唯物主义宇宙观和唯心主义宇宙观激烈斗争的重要方面。 2.恒星的基本参数 2-1恒星观测的发展历程 恒星是指由内部能源产生辐射而发光的大质量球状天体。太阳就是一颗典型的恒星。自古以来,恒星一直是人们探索大自然的一个重要研究对象。人类研究恒星最初是依靠眼睛,但“最好”的眼睛最多只能看到6000余颗恒星。望远镜发明后,人类可以观测到眼睛看不到的恒星,早先美国帕洛马山天文台的直径5米的望远镜可以观测到20亿颗恒星,而在哈勃望眼镜升空后已经把人眼识别天体的范围提高了40亿倍。与此同时,人类还通过射电,x射线,红外线等多种电磁波去了解和研究恒星。 2-2恒星的距离 恒星离我们是十分遥远的,除去太阳外,离我们最近的恒星是半人马座比邻星,距离大约有4*10^13千米,而其他恒星更是远远大于这个距离。那么,应该怎样进行恒星距离的测量呢?

恒星的演化

恒星的演化 宝佳琦 摘要:1. 黑洞是一种引力极强的天体,就连光也不能逃脱。当恒星的史瓦希小到一定程度时,就连垂直表面发射的光都无法逃逸了。这时恒星就变成了黑洞。 2. 脉冲星,就是变星的一种。脉冲星是在1967年首次被发现的。当时,还是一名女研究生的贝尔,发现狐狸星座有一颗星发出一种周期性的电波。经过仔细分析,科学家认为这是一种未知的天体。因为这种星体不断地发出电磁脉冲信号,人们就把它命名为脉冲星。它对恒星的演化有一定的影响。 3.根据现在的认识,超新星爆发事件就是一颗大质量恒星的“暴死”。对于大质量的恒星,如质量相当于太阳质量的8~20倍的恒星,由于质量的巨大,在它们演化的后期,星核和星壳彻底分离的时候,往往要伴随着一次超级规模的大爆炸。这种爆炸就是超新星爆发。 4. 赫罗图是丹麦天文学家赫茨普龙及由美国天文学家罗素分别于1911年和1913年各自独立提出的。后来的研究发现,这张图是研究恒星演化的重要工具,因此把这样一张图以当时两位天文学家的名字来命名,称为赫罗图。赫罗图是恒星的光谱类型与光度之关系图,赫罗图的纵轴是光度与绝对星等,而横轴则是光谱类型及恒星的表面温度,从左向右递减。恒星的光谱型通常可大致分为O.B.A.F.G.K.M 七种。 5.白矮星(White Dwarf)是一种低光度、高密度、高温度的恒星。因为它的颜色呈白色、体积比较矮小,因此被命名为白矮星。白矮星是一种晚期的恒星。根据现代恒星演化理论,白矮星是在红巨星的中心形成的。白矮星是一种很特殊的天体,它的体积小、亮度低,但质量大、密度极高。比如天狼星伴星(它是最早被发现的白矮星),体积和地球相当,但质量却和太阳差不多,它的密度在1000万吨/立方米左右。 关键词:黑洞脉冲星超新星的爆发赫罗图白矮星

赫罗图

赫罗图 赫罗图(Hertzsprung-Russel diagram,简写为H-R diagram)是丹麦天文学家赫茨普龙及由美国天文学家罗素分别于1911年和1913年各自独立提出的。后来的研究发现,这张图是研究恒星演化的重要工具,因此把这样一张图以当时两位天文学家的名字来命名,称为赫罗图。赫罗图是恒星的光谱类型与光度之关系图,赫罗图的纵轴是光度与绝对星等,而横轴则是光谱类型及恒星的表面温度,从左向右递减。恒星的光谱型通常可大致分为 O.B.A.F.G.K.M 七种,要记住这七个类型有一个简单的英文口诀"Oh be A Fine Girl/Guy,Kiss Me!" 背景资料 恒星种类繁多,各具特色,它们的性质主要由 两个参数决定:一个是恒星表面的温度;另一个是 恒星的光度,也就是恒星的绝对星等。 1911 年,丹麦天文学家赫兹伯仑和美国天文 学家罗素先后发现恒星的光度与表面温度有一定的 联系。他们把光度与温度作成一个图,图的横坐标 表示恒星的光谱型,因恒星的光谱型与表面温度有 关,因此横坐标也就表示恒星的表面温度;纵坐 标表示恒星的绝对星等,因绝对星等是光度的一种 量度,因此纵坐标也表示恒星的光度。他们把大量 的恒星按照它们各自的光谱型和绝对星等在图上点 出来 , 发现点的分布有一定的规律性。图的左上 方到右下方大致沿着对角线点的分布很密集,成带状,占总数的 90%, 天文学家把这条带称为主星序,带上的恒星称为主序星。主星序表明,大多数恒星,表面温度高,光度也大;表面温度降低,则光度随之减小。但是,在图的右上方,有一个星比较密集的区,这里的星光度很大,但表面温度却不高,呈红色,这表明它们的体积十分巨大,所以叫红巨星。图中巨星的上面是超巨星。图的左下方也有一个星比较密集的区 , 这里的星表面温度很高,呈蓝白色,光度却很小,这表明它们的体积很小,所以叫白矮星。这张图反映了恒星演化的一种规律性,人们称它为赫兹伯仑一罗素图 , 简称赫罗图。赫罗图是天文学家研究天体演化的重要工具。 基本简介 恒星光谱型和光度的关系图,是丹麦天文学家赫茨普龙和美国天文学家H.N.罗素创制的。赫茨普龙在1905年和1907年的论文中指出,一般蓝星是亮的,而红星却有亮、暗两种;他把亮星称为巨星,把暗星称为矮星。1911年他测定了几个银河星团(如昴星团、毕星团)中的恒星的光度和颜色,并将这二

太阳的形成(恒星的演化过程 )

太阳的形成(恒星的演化过程) 【摘要】恒星的演化史可为四大阶段:引力收缩阶段,主星序阶段,红巨星阶段和晚期阶段,在恒星演化过程中还伴随着元素的形成和生命物质的产生。本文简单叙述了恒星的诞生、演化及衰亡过程,展示了恒星的存在历程,同时表明了恒星这类重要天体的起源及演化规律。描绘了恒星在星际气体尘埃中诞生,在主星序阶段稳定演化并伴随着各种重元素的形成,最后以白矮星,中子星或黑洞结束一生画面。 本文讨论了恒星的演化和元素的形成以及生命物质的产生的关系,认为元素演化、天体演化、生命的起源与演化三者密切相关。在恒星的演化过程中,引力塌缩和热核反应交替进行为演化提供能源,在这个过程伴随有微观粒子的反应过程,亦即元素形成过程。另外超新星爆发等恒星演化事件为比铁更重的重元素的形成提供了基本条件。而恒星随着自身的诞生、死亡,就在恒星和星云之间相互转换。 【关键词】赫罗图(HR图);红巨星;白矮星;中子星;黑洞;元素 I

The process of the fixed star 【Abstract】The fixed star evolution history may be four stages mark: The gravitation contracts a stage , betokens the order star stage , red giant star stage and later period stage. In the process of the fixed star evolution ,element formed and living matters came into being. The Fixed star coming into being the main body of a book has been narrated simply, evolves and becomes feeble and die ,creation of element and living matters came into being. have shown the law there existing course , origin and evolution having indicated fixed star this kind of the important celestial body at the same time in fixed star's. Have described out a fixed star coming into being in interstellar gas dust, before primary component order stage stabilize evolution, a lifetime coming to an end finally with the white dwarf , neutron star or black hole experiences an outline. This article discusses the evolution of stars and the formation of elements, as well as the lives of the relationship between the emergence of material that the elements of evolution, the evolution of celestial bodies, the origin and evolution of life are closely related. In the course of stellar evolution, gravitational collapse and thermonuclear reaction to the evolution of alternate energy, in the process accompanied by the reaction of the process of micro-particles, that is, the process of element formation. In addition, such as supernova stellar evolution of the outbreak of the incident even heavier than iron the formation of heavy elements provide the basic conditions. And the birth of stars with their own, death stars and nebulae in the conversion between. 【Key Words】:hertzsprung russel diagram; red giant star;white dwarf;neutron star; collapsar;element.

1-2认识恒星

一、恒星家族里的故事星,另一种是恒星。 我国南京紫金山天文台直径为 的望远镜大约可看见 星,而在美国加州帕洛马山上直径为5 20 现在科学家们认为,仅在银河系中的星星就有 要有(二)恒星家族的家谱——赫罗图 赫罗图(Hertzsprung-Russel diagram,简写为H-R diagram)是丹麦天文学家赫茨普龙和美国天文学家罗素分别于1911年和1913年各自独立提出的。后来的研究发现,这张图是研究恒星演化的重要工具,因此把这样一张图以当时两位天文学家的名字来命名,称为赫罗图。赫罗图是恒星的光谱类型与光度之关系图,赫罗图的纵轴是光度与绝对星等,而横轴则是光谱类型及恒星的表面温度,从左向右递减。恒星的光谱型通常可大致分为 O.B.A.F.G.K.M 七种,要记住这七个类型有一个简单的英文口诀"Oh be A Fine Girl/Guy. Kiss Me!" (三)恒星的个头和体重恒星中的“巨人”巨星指光度比一般恒星(主序星)大 而比超巨星小的恒星。恒星演化离开 主序带后,体积膨胀、表面温度降低、 变得非常明亮,因为这类恒星大约是 太阳的10至100倍,所以被称为巨星。 在赫罗图上,位于主星序的上方,超 巨星分支的下方。光度级为Ⅱ~Ⅲ级。 表面温度为2500k~7000k。有少数蓝 巨星温度较高,而冷巨星温度最低, 仅1000K。普通红巨星的质量为太阳的 1.5~4倍,半径约为太阳10倍,是恒 星演化过程中的比较晚期阶段。 光度级为Ⅱ的恒星称为亮巨星。亮巨星在赫罗图上的分布区介于超巨星 和巨星之间。对于具有一定的表面有效温度的亮巨星来说,它们的光度 比巨星强而比超巨星弱。著名的亮巨星有猎户座δ、渐台二的亮子星、 天蝎座19、狮子座ε、御夫座ι、南十字座γ等。 恒星中的“小不点儿” 矮星(Dwarf star):像太阳一样的小主序星, 矮星原指本身光度较弱的星﹐现专指恒星光谱分类中光度级为V 的星﹐即等同于主序星。光谱型为O﹑B﹑A的矮星称为蓝矮星(如织女一﹑天狼星)﹐光谱型为F﹑G的矮星称为黄矮星(如太

恒星的演化 (2)

恒星是由炽热气体组成的、能自身发光的球状或类球状天体。它同自然界一切事物一样,也经历着从诞生、发展到衰亡和转化的过程。 恒星演化即恒星形成后,在引力、压力和核反应的作用下,恒星结构随时间而变化,直至能量耗尽,变为简并星或黑洞的过程。 恒星演化就是一颗恒星诞生,成长成熟到衰老死亡的过程,恒星演化是是十分缓慢的过程。天文学家根据对各种各样的恒星的观测和理论研究,弄清楚了恒星的一生是怎样从孕育到诞生,再从成长到成熟,最后到衰老、死亡的整个过程。恒星演化论,是天文学中,关于恒星在其生命期内演化的理论。 恒星的总质量是决定恒星演化和最后命运的主要因素。描述许多恒星的温度对光度关系的图,也就是赫罗图,可以测量恒星的年龄和演化的阶段。 赫罗图可显示恒星的演化过程, 太约90%的恒星位于赫罗图左上角至右下角的带状上,这条线称为主序带。位于主序带上的恒星为主序星。形成恒星的分子云是位于图中极右的区域,但随著分子云开始收缩,其温度开始上升,慢慢移至主序。恒星临终时会离开主序,除质量极低的恒星会往左下方移动,大质量恒星会往右上方移动,这里是红巨星及超红巨星的区域,都是表面温度低而光度高的恒星。未经过超星星爆炸的恒星会移向左下方,这里是表面温度低而光度高的区域,是白矮星的所在区域,接著会因为能量的损失,渐渐变暗成为黑矮星恒星的诞生:恒星的演化开始于巨分子云。一个星系中大多数虚空的密度是每立方厘米大约0.1到1个原子,但是巨分子云的密度是每立方厘米数百万个原子。一个巨分子云包含数十万到数千万个太阳质量,直径为50到300光年。 在巨分子云环绕星系旋转时,一些事件可能造成它的引力坍缩。巨分子云可能互相冲撞,或者穿越旋臂的稠密部分。邻近的超新星爆发抛出的高速物质也可能是触发因素之一。最后,星系碰撞造成的星云压缩和扰动也可能形成大量恒星。 坍缩过程中的角动量守恒会造成巨分子云碎片不断分解为更小的片断。质量少于约50太阳质量的碎片会形成恒星。在这个过程中,气体被释放的势能所加热,而角动量守恒也会造成星云开始产生自转之后形成原始星。 恒星形成的初始阶段几乎完全被密集的星云气体和灰尘所掩盖。 质量非常小(小于一个太阳质量)的原始星的温度不会到达足够开始核聚变的程度,它们会成为棕矮星,在数亿年的时光中慢慢变凉。大部分的质量更高的原始星的中心温度会达到一千万开氏度,这时氢会开始聚变成氦,恒星开始自行发光。核心的核聚变会产生足够的能量停止引力坍缩,达到一个静态平衡。恒星从此进入一个相对稳定的阶段。如果恒星附近仍有残留巨分子云碎片,那么这些碎片可能会在一个更小的尺度上继续坍缩,成为行星、小行星和彗星等行星际天体。如果巨分子云碎片形成的恒星足够接近,那么可能形成双星和多星系统。 恒星有不同的颜色和大小。从高热的蓝色到冷却的红色,从0.5到20个太阳质量。 恒星的亮度和颜色依赖于其表面温度,而表面温度则依赖于恒星的质量。大质量的恒星需要比较多的能量来抵抗对外壳的引力,燃烧氢的速度也快得多。 中年时候的恒星 恒星形成之后会落在赫罗图的主星序的特定点上。小而冷的红矮星(指表面温度低、颜色偏红的矮星,尤指主序星中比较“冷”的M型及K型恒星)会缓慢地燃烧氢,可能在此序列上停留数千亿年,而大而热的超巨星会在仅仅几百万年之后就离开主星序。像太阳这样的中等恒星会在此序列上停留一百亿年。太阳也

尔雅 星海求知:天文学的奥秘 2016答案

一、单选题 1 光谱之于恒星,犹如()之于个人。 ?A、 指纹 ?B、 性别 ?C、 身高 ?D、 相貌 我的答案:A 2 黑洞与白洞在哲学意味上与以下哪对名词是很相似的?() ?A、 雄性与雌性 ?B、 氧化性与分解性 ?C、 酸性与碱性 ?D、 正电荷与负电荷 我的答案:B 3 组成星际有机分子的含量在前6名的化学元素中,哪种是在地球上的有机分子中排不进前6名的?() ?A、 氢 ?B、 氧 ?C、 硫 ?D、 硅 我的答案:D 4 类星体的结构中,数量不止一个的是()。 ?A、 中心黑洞 ?B、 吸积盘 ?C、 喷流

?D、 红移量 我的答案:C 5 疏散星团一般分布于银河系的银盘中,那么,以下哪个黄道星座的疏散星团的数量是最少的?() ?A、 天蝎座 ?B、 金牛座 ?C、 巨蟹座 ?D、 狮子座 我的答案:D 6 银河在星空中的“流域”没有涵盖哪个星座?() ?A、 天鹅座 ?B、 天蝎座 ?C、 南十字座 ?D、 狮子座 我的答案:B 7 下列哪个梅西耶天体本身不是球状星团,却包含了球状星团?() ?A、 武仙座大星团 ?B、 猎户座大星云 ?C、 仙女座大星系 ?D、 昴星团 我的答案:C 8 21世纪至今(2015年),尚未经历过日全食或日环食的中国省份是:() ?A、 北京 ?B、 上海 ?C、

广东 ?D、 云南 我的答案:A 9 从赫罗图可以得知,太阳属于哪一类恒星?() ?A、 主序星 ?B、 白矮星 ?C、 红巨星 ?D、 红超巨星 我的答案:A 10 有人将亚里士多德的“第五元素”与暗能量相提并论,还有人提到了所谓“幻影能量”。从现代科学的角度出发,对于这些观点,以下分析正确的是()。 ?A、 亚里士多德在世时便预见了暗能量的存在 ?B、 面对暗能量的不可知,人们沮丧之余只能从远古圣贤那里寻求慰藉 ?C、 暗能量就是等同于第五元素、幻影能量 ?D、 第五元素、幻影能量等名词只是一个借用,提到它们是为了方便人们理解目前未知性仍然很大的暗能量 我的答案:D 11 宇宙标准模型中,时间是宇宙创生的()秒之后开始的。 ?A、 10^(-4) ?B、 10^(-10) ?C、 10^(-36) ?D、 10^(-44) 我的答案:A 12 下面哪种双星系统中,成员恒星的物理性质变化最大?() ?A、 食双星 ?B、

九年级科学下册第1章演化的自然第2节太阳系的形成和恒星的演化练习新版浙教版.doc

(太 r 小恒星㈡展应片!白矮星 第2节太阳系的形成和恒星的演化 (见A 本67页) 聚焦教材)? 1. 太阳系的形成:“康德一拉普拉斯星云说”。 内容为太阳系是由一块星云收缩形成的,先形成的是 太阳,然后,剩余的星云物质 进一步收缩演化,形成地球等行星。 理论依据:八大行星绕日运行的特征。 (1)同向性:公转方向与自转方向相同;(2)共面性:公转轨道平面大多接近于— 同一平面;(3)近圆性:八大行星的轨道接近圆形。 2. 太阳的光和热是靠太阳内部的氢核发生核聚变产生的。 3. 恒星的演化 中子星I 4. 一颗恒星寿命的长短取决于它的—大小,质量越大,寿命越短。 VC 分层训练 A 练就好基础基础达标 1. 在下列天体系统中,不含地球的是(D ) A. 地月系 B.银河系 C.太阳系 D.河外星系 2. 下列说法正确的是(B ) A. 太阳是宇宙的中心 B. 太阳活动会对人类的生产生活造成影响 C. 太阳系的八大行星都没有卫星 D. 太阳是银河系中唯一的恒星 3. 组成星云的物质是(D ) A. 气体 B.尘埃 C.固体 D.气体和尘埃 4. 有关恒星发光的能量来源,下列说法正确的是(C ) A. 核裂变反应释放的核能 B. 恒星上的煤燃烧释放的化学能 C. 核聚变反应释放的核能 D. 恒星由于自转机械能转化为内能 5. 下列有关恒星的说法,正确的是(D ) A. “红巨星”相当于恒星的“少年”阶段 B. “恒星”意思是“永恒不变的星”,恒星在星空的位置是固定不变的 C. 恒星离太阳太近,因阳光强烈以致我们难以觉察到它们位置的变动

D.天文学家能够测出黑洞的存在,但人们无法看见黑洞 6.人类认识黑洞,最有可能了解到的事实是(C ) A.航天探测器近距离接近黑洞 B.用射电望远镜看不到黑洞 C.黑洞附近的恒星可能会受黑洞引力的影响而有特别的分布 D.黑洞发出的光能被我们接收到 7.在恒星的演化过程中不可能形成的是(A ) A.行星 B.中子星 C.黑洞 D.红巨星 & “一闪一闪亮晶晶,满天都是小星星”,晴朗的夜空中的满天星斗是(D ) A.行星 B.彗星 C.卫星 D.恒星 9.在下列物质中密度最大的是(C ) A.太阳 B.白矮星 C.黑洞 D.中子星 10.比太阳更大的恒星最终将演化成(D ) A.红巨星 B.白矮星 C.超新星 D.中子星或黑洞 11.我们常常看到这样的情形:在生铁的锻造过程中,随着生铁温度的升高,生铁颜色存 根据表中的资料,你认为恒星表面的颜色可能与温度有关。 B更上一层楼能力提升 12.下列依据与“星云说”的提出有关的是(D ) A.太阳系的行星绕日公转的方向和太阳自转的方向不一致 B.太阳系的行星绕日公转的轨道面不在同一平面上 C.太阳系的行星绕日公转的轨道是近似圆形的椭圆 D.星云是由气体和尘埃物质组成的巨大云雾状天体 13.关于太阳系的起源有多种假说,最主要的有两类,它们分别是(B ) A.“星云说”和“地心说” B.“灾变说”和'‘星云说” C.大爆炸学说和“日心说” D.“灾星说”和“星云说” 14.关于白矮星的说法,不正确的是(D ) A.白矮星是中等质量恒星演化的终点 B.白矮星在银河系中随处可见 C.它的质量越大,半径就越小 D.137亿年前宇宙诞生和第一批恒星出现以来,恐怕还没有一个白矮星形成 15.根据科学家预测,大恒星的演变过程为(C ) A.大恒星一红巨星一中子星一黑洞 B.大恒星一中子星一超红巨星一超新星 C.大恒星一超红巨星?超新星一中子星或黑洞

恒星的演化全解

一、恒星的诞生 ............................................................................ 二 (一)成年期 .......................................................................... 四(二)中年期 .......................................................................... 四(三)衰退期 .......................................................................... 五二、恒星的演化形态.................................................................... 五 ①低质量恒星 .......................................................................... 五 ②中等质量恒星 ...................................................................... 六 ③大质量恒星 .......................................................................... 七 ④中子星................................................................................... 八 ⑤黑洞....................................................................................... 九 三、演化的原因 ............................................................................ 十 四、演化的结果 ........................................................................ 十二 五、巨大质量的恒星列表及恒星形成过程示意图(部分)十三 .......................................................................... 错误!未定义书签。

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