恒星的基本知识.pptVIP

视星等m (apparent magnitude) 定义 古希腊天文学家Hipparcos(喜帕恰斯)在公元前150年左右首先创立的表征恒星亮度的系统（1等星-6等星）。 星等值越大，视亮度越低。 天文学家在此基础上建立了星等系统。星等差1等，其亮度差2.512倍，星等相差5等的天体亮度相差100倍。星等分别为m1和m2的恒星亮度之比为：F1/F2 = 10-0.4 (m1-m2) 。 恒星在赫罗图上的分布特征 主序星 对赫罗图的解释 行星状星云 (planetary nebulae) 低质量恒星在死亡时抛出的气体包层，受到中心高温白矮星的辐射电离而发光。 通常为环形，年龄不超过~5×104 yr。 注意：行星状星云与行星没有联系，与发射星云也没有联系。 Spirograph nebula Ring Nebula Cat’s Eye Nebula 低质量恒星的演化 请哪位同学复述下抵质量恒星的演化。 * 恒星在整个天体物理研究中所处的地位 Why do we study stars? Stars to the cosmology is like as atoms in physics. To understand the whole universe, it is crucial to understand stars. Stars, in particularly the Sun, plays a crucial role in our lives 什么是恒星？ 恒星：由炽热气体组成的、能自身发光的球状或类球状天体。 A star can be defined as a body that satisfies two conditions: (a) it is bound by self-gravity; (b) it radiates energy supplied by an internal source. 典型的恒星参数范围 ~ 10?3 ? 5 Z⊙ Z⊙ = 0.02 化学成分 10?5 ? 106 L⊙ L⊙ = 3.8×10 26 W 光亮度 （Luminosity） 10 3 ? 10 5 K Teff, ⊙ = 5770 K 优秀温度 （Teff） 10 ?1 ? 10 2 M⊙ M⊙ = 2 ×10 30 kg 质量 10 ?2 ? 10 2 R⊙ R⊙ = 7 ×10 8 m 半径 恒星 太阳 参数 太阳是及其普通的一颗恒星 太阳在我们的生命中扮演着非常关键的角色: 核反应 ? 能量 + 气候(季节) ? 生活; 合成元素(C, O, N) ? 在空气中和我们人类的身体里都可以找到 1 恒星的光度 Inverse Square Law of Light 光度L (luminosity)：单位时间内辐射的总能量，是恒星的固有量(总的辐射功率)。 亮度F (brightness)：在地球上单位时间单位面积接收到的恒星的辐射量。 L = 4pR2 F, F ? L R-2 视亮度的大小取决于三个因素： 天体的光度 天体离我们的距离 星际物质对辐射的吸收和散射 -26.8 -12.5 -4.4 -1.5 6 18 30 Hubble,Keck Limit 1）有效温度 (The Effective Stellar Temperature) 恒星的光球辐射近似可看为绝对黑体辐射，利用Stefan-Boltzmann 公式确定的温度为恒星的有效温度。 单位面积黑体辐射的功率 F＝σT 4 总的黑体辐射的功率 L = 4pR 2 ?σT 4 其中Stefan-Boltzmann常数 σ＝5.67×10 -5 erg cm-2s-1 K-4 Oh, Be A Fine Guy (Girl), Kiss Me! 按照恒星光谱中最为明显的吸收线的类型（物理原因），通常把恒星划分为7种主要的光谱类型。 早型星 晚型星 中型星 恒星的光谱型 强分子带，中性金属线，无氢线 红 3500 M 强中性金属线，重元素一次电离线 红橙 3,500 ~ 5,000 K 强重元素一次电离线，中性金属线 黄 5,000 ~ 6,000 G 重元素一次电离线，弱H线和中性金属线 黄白 6,000 ~ 7,000 F 强H线，重元素一次电离线（如 Ca+ ） 白 7,500~11,000 A 中性He线，重元素一次电离线，很弱的H线