恒星和星系(讲课使用ppt).ppt

第二章 地球的宇宙环境 第三节 恒星和星系 第四节 太阳和太阳系 第五节 月球和地月系 一、恒星 二、恒星的发光和光谱三、多普勒效应四、恒星的亮度和光度五、恒星的多样性六、恒星的演化一、银河和银河系二、太阳在银河中的位置三、河外星系四、宇宙及天文新发现 天体：宇宙的物质表现形式。 1、集聚态（各类星体）：恒星、行星等 2、弥散态（云雾状天体）：星云 3、星际物质：（气体、尘埃） 恒星和星云质量巨大，其他天体相对较轻 。 大量的恒星和星云构成星系。 航天飞机是一种垂直起飞、水平降落的载人航天器，它以火箭发动机为动力发射到太空，能在轨道上运行，且可以往返于地球表面和近地轨道之间，可部分重复使用的航天器 美国与前苏联实际成功发射并回收过这种交通工具。(苏联瓦解，相关的设备由哈萨克接收后，受限于没有足够经费维持运作使得整个太空计划停滞，)因此目前仅有美国的航天飞机机队可以实际使用并执行任务。 一、恒星---概念 恒星：由炽热气体组成的，能够自身发光的球形或类似球形的天体。 物质构成：氢和氦 质量大，所以发光； 质量大，所以在自引力的作用下形成球形或类似球形； 质量大，具有强大的吸引力，能吸引较小质量的天体围绕它运动。 “恒”星相对于“行”星？ 因此它们在天空中的相对位置几乎不动，被称为“恒星”． 恒星的运动速度很快，只是由于它们距离地球很远，不易为人们觉察， 太阳：太阳是一颗极普通的恒星．像这样的恒星在银河系中有1011颗，而整个宇宙中大约有1022颗．在银河系中大约有10％的恒星可能有自己的行星系统． 在其他星系中，是否有类似地球的行星？是否存在地外生命或类似人类的高等动物？这都是十分诱人的科学之谜． 一、恒星--- 恒星的运动 运动速度高达几百公里/秒 空间速度可分为两个分量： 视向速度：远离太阳系+ ；接近太阳系- 。 切向速度（自行）：恒星在天球上的位移 二、恒星的发光和光谱 恒星的光谱与温度 水在标准大气压下结冰的温度，即摄氏温度0℃，或华氏温度32F，相当于热力学温度273.16K 开尔文温度，或称绝对温度 不同温度之间的换算 绝对温度T，单位K；摄氏温度t，单位℃；华氏温度F，单位F。换算公式：T=t+273t=(F-32)/9 *5F=9Xt/5+32 三、 多普勒效应 波的频率要因观测者的相对运动而变化。 红移：远离太阳系，波的频率降低，波长变长 紫移：接近太阳系，波的频率升高，波长变短。 星等向更暗和更亮的恒星扩展：25等暗星，满月星等为-12.73，太阳星等-26.74. 太阳的亮度是一等星亮度的 (2.512)27.74=1300亿倍。 “天文单位”。它主要用于测量太阳系内天体之间距离， 两边取对数，且有lg2.512=0.4，则： 2lgd-2=0.4(m-M ) m-M =5lgd-5 M=m+5-5lgd 只要测定恒星的绝对星等，便可求知该星的距离。 五、 恒星的多样性 单星：单个存在的恒星。 双星：成双成对出现的恒星。（在已知恒星中占1/3） 星团：星团是指恒星数目超过10颗以上，并且相互之间存在物理联系（引力作用）的星群。 光学双星：在天球上位置很靠近，无物理联系，视双星或假双星。 物理双星：空间距离接近，且由于相互吸引而相互掩蔽，发生亮度变化，食双星。 组成双星的两颗恒星都称为双星的子星。 其中较亮的一颗，称为主星；较暗的一颗，称为伴星。 主星和伴星亮度有的相差不大，有的相差很大。 物理双星 星团是由于物理上的原因聚集在一起并受引力作用束缚的一群恒星。 星团按形态和成员星的数量等特征分为两类:疏散星团和球状星团. 由十几颗到几千颗恒星组成的，结构松散，形状不规则的星团称为疏散星团； 由数十万颗恒星聚集而成，且结构呈球状对称分布的为球状星团。 疏散星团和球状星团. 变星是指亮度有起伏变化的恒星。 引起恒星亮度变化的原因有几何的原因(如交食,屏遮)和物理的原因(如脉动，爆发)以及两者都兼有。 变星 1、几何变星：食变星（食双星） 2、物理变星 脉动变星 爆发变星 新星 超新星 脉动变星使星体程度不同地发生有节奏的大规模运动的恒星。这种运动最简单的形式是半径周期性地