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恒星光譜有哪些?

恒星的光譜類型有哪些?

用攝譜儀分析恒星的光譜,可提供恒星的距離、溫度、大小以及運(yùn)動(dòng)等方面的材料。而光譜本身又是怎樣的呢?所有恒星的光譜都相似嗎?還是它們都各不相同?或是它們顯示出某種規(guī)律性?

即使只對(duì)恒星光譜進(jìn)行膚淺的檢驗(yàn),也能揭示下述兩個(gè)重要事實(shí):

1.幾乎所有恒星都有吸收譜(黑線),正如太陽一樣,這意味著一個(gè)熱的核心被一層比較冷的大氣所包圍。

2.各種現(xiàn)已得到的光譜,都能為地球上已知元素的光譜所驗(yàn)證。

所以,我們認(rèn)識(shí)到可見宇宙中的物質(zhì)與我們?cè)诘厍蛏鲜熘奈镔|(zhì)具有相同的本性。而且,可見宇宙的大量物質(zhì),大部分遵循相同的一般模式。物質(zhì)及其結(jié)構(gòu)的這種一致性,也許是恒星天文學(xué)上最驚人的發(fā)現(xiàn)。

恒星的光譜類型

類型例子顏色表面溫度(K)光譜特征O蝎虎座10藍(lán)高于25000電離氦和其他電離無素的譜線,氫線弱B獵戶座β,室女座α藍(lán)-白11000~25000氫和氦線較突出A天狼星,織女星白7500~11000氫線很強(qiáng)F船底座α,小犬座α黃-白6000~7500氫線較弱,電離金屬線突出G太陽,御夫座α黃5000~6000電離和中性金屬線尤其鈣線突出K牧夫座α,金牛座α橙3500~5000中性金屬線和簡(jiǎn)單化合物的分子譜線M獵戶座α,夫蝎座α紅2000~3000許多化合物的分子譜線較突出

恒星的光譜之間有相當(dāng)大的差異,一些光譜只有較少的幾條譜線,而另一些則較多;一些光譜只有幾條邊界明顯的譜線,另一些則有分子譜那樣擴(kuò)散的光譜帶;一些光譜中氫原子線較突出,而另一些則是某些金屬譜線較突出。對(duì)大量的譜線作比較后發(fā)現(xiàn),幾乎全部光譜都可根據(jù)不同譜線的強(qiáng)度按一種順序排列。在光譜的一端,某些譜線很突出,隨著連續(xù)譜中另一些譜線變得突出,原來的譜線強(qiáng)度逐漸減小,而后那些又變?nèi)趿?,而另一些又變得突出了?/p>

一種實(shí)用的恒星分類法是基于測(cè)得的光譜類型序列,即使此序列中相鄰成員之間并沒有明顯的區(qū)別。恒星的這一分類連同得出的各種恒星特有的表面溫度。

關(guān)于恒星光譜的基礎(chǔ)知識(shí),都有哪些?

天文上,恒星的分類主要是根據(jù)其表面的溫度來劃分,由于大多數(shù)恒星距離我們遙遠(yuǎn),所以只能借助光譜中的吸收譜線來分類。因?yàn)闇囟仍谝欢ǚ秶鷥?nèi),會(huì)表現(xiàn)出一種特定的吸收譜線。所以我們檢測(cè)遙遠(yuǎn)恒星發(fā)出的光,基于光譜知識(shí),就可以知道其大致的溫度,從而給恒星分類。


恒星光譜型:O到M型亮星的光譜照片。圖:[北京同好會(huì)]>[觀測(cè)]>[光譜觀測(cè)]>[恒星光譜型]

恒星光譜概述

在天文學(xué)中,恒星分類是根據(jù)恒星的光譜特征來對(duì)恒星進(jìn)行分類的。來自恒星的電磁輻射需要通過用棱鏡或衍射光柵分成光譜來分析,該光譜表現(xiàn)出散布具有光譜線的彩虹色。每一條線表示一種特定的化學(xué)元素或分子,線強(qiáng)度表示為該元素的豐度。不同光譜線的強(qiáng)度主要隨光球的溫度而變化,不過在某些情況下會(huì)存在元素豐度的差異。恒星的光譜類是一個(gè)簡(jiǎn)短的代碼,主要解釋了電離狀態(tài),以及給出光球溫度的客觀測(cè)量。

目前大多數(shù)恒星都按照摩根-基南(MK)系統(tǒng)來分類,這里會(huì)使用字母O、B、A、F、G、K和M,從最熱(O型)到最冷(M型)的順序分類。然后每個(gè)字母類又要用數(shù)字來細(xì)分,其中最熱的為0,最冷的為9(例如A8、A9、F0和F1形成從熱到冷的序列)。該序列已擴(kuò)展到其他恒星和類星體的分類中,但這些分類并不適合于經(jīng)典的系統(tǒng),如白矮星D類或者碳星的S和C類。

在MK系統(tǒng)中,會(huì)用羅馬數(shù)字將光度等級(jí)添加到光譜類中。這是基于恒星光譜中某些吸收譜線的寬度而定的,這些吸收譜線會(huì)隨著大氣的密度變化而變化,從而可以將巨恒星與矮恒星區(qū)分開來。亮度(光度)級(jí)別為0或Ia +的用于超巨星,I類的用于超巨星,II類的用于亮巨星,III類的用于普通巨星,IV類的用于次巨星,V類的用于主序星(矮星),SD(或VI)類的用于次矮星,以及D(或VII)類的用于白矮星。太陽全(完整的)光譜等級(jí)為G2V,這表明了主序星的溫度約為5800 K。


圖片:Spacepotato


常規(guī)顏色描述

傳統(tǒng)的顏色描述只考慮了恒星光譜的峰值。然而,實(shí)際上,恒星在光譜中的各個(gè)部分都有輻射。因?yàn)樗械墓庾V顏色組合起來都會(huì)呈現(xiàn)出白色,所以人眼觀察到的實(shí)際表觀顏色遠(yuǎn)比傳統(tǒng)顏色描述的顏色要輕得多。這種“亮度”的特性表明,可能會(huì)在光譜顏色的簡(jiǎn)化分配中產(chǎn)生誤導(dǎo)性。在暗淡光線中排除色彩對(duì)比幻覺外,就沒有綠色、靛藍(lán)或紫色的恒星了。紅矮星是深橙色,而棕矮星實(shí)際上并不呈現(xiàn)棕色。但據(jù)推測(cè),如果近距離觀測(cè),它們會(huì)呈現(xiàn)暗灰色。

恒星歷史分類

在哈佛的分類中,字母排列古怪的原因是缺乏知識(shí),它是從早期的西奇教派演變而來的,隨著人類知識(shí)系統(tǒng)的提高,逐漸被修改了。

在19世紀(jì)60年代和19世紀(jì)70年代,開創(chuàng)性的恒星光譜學(xué)家安吉洛·西奇為了對(duì)觀測(cè)到的光譜進(jìn)行分類而創(chuàng)建了西奇分類。到1866年,他已經(jīng)發(fā)展了三類恒星光譜。在19世紀(jì)90年代后期,這種分類開始被哈佛分類所取代。

恒星現(xiàn)代分類

現(xiàn)代分類系統(tǒng)被稱為摩根-基南(MK)分類。每個(gè)恒星都被分配了一個(gè)以前的哈佛光譜分類的光譜等級(jí)和使用羅馬數(shù)字的光度等級(jí),如下所述,形成恒星的光譜類型。

其他現(xiàn)代恒星分類系統(tǒng),如UBV系統(tǒng),是基于顏色指數(shù)分類——三個(gè)或更多顏色量級(jí)的測(cè)量差異。這些數(shù)字被賦予諸如“U-V”或“B-V”之類的標(biāo)簽,其表示由兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)濾光器(例如紫外線,藍(lán)色和目視)通過的顏色。

恒星死亡殘骸

恒星殘骸是恒星死亡后有關(guān)的物質(zhì)。該類型中包括白矮星,并且從D類完全不同的分類方案中可以看出來,非恒星的物體難以歸納于MK系統(tǒng)。

MK系統(tǒng)所基于的赫羅圖本質(zhì)上是可以觀測(cè)的,因此這些殘留物不能輕易地繪制在圖上,或者根本沒有位置可以放置。較為古老的殘留物-中子星,因?yàn)橄鄬?duì)較小而寒冷,所以可以放在圖的右邊。行星狀星云是動(dòng)態(tài)的,并且隨著古老的恒星向白矮星分支的過渡轉(zhuǎn)變,隨后其亮度會(huì)迅速減弱。如圖所示,行星狀星云將被繪制在圖的右上四分之一處的右邊。黑洞不會(huì)發(fā)射它自己的可見光,因此不會(huì)出現(xiàn)在圖表上。


赫羅圖,圖:Rursus

恒星的七個(gè)光譜型是什么?急啊

恒星的光譜型是按照恒星的溫度進(jìn)行的分類。目前用的最多也最廣泛的是美國(guó)哈佛大學(xué)天文臺(tái)于19世紀(jì)末提出的,稱為哈佛系統(tǒng)。按照這個(gè)系統(tǒng),恒星光譜分為O、B、A、F、G、K、M等7個(gè)類型,其中G類恒星還有兩種變種類型R和N,K類有一種變型S。 在這7個(gè)光譜類型中,O型星的表面溫度最高,是藍(lán)色星,表面溫度最高可達(dá)3萬度;M型星的表面溫度最低,是紅色星,表面溫度不高于3500度。 恒星溫度從高到低的7個(gè)光譜型的代號(hào)沒有規(guī)律性,不好記。但可以用一句話來幫助記憶:Oh! Be A Fine Girl, Kiss Me。

恒星光譜有哪些花樣?

恒星光譜的攝影研究已在哈佛天文臺(tái)及其在秘魯?shù)陌⒗谆练炙ìF(xiàn)已移非洲南部麻塞爾波爾)進(jìn)行了差不多50年。這工作中用的是物端棱鏡。全天各區(qū)的萬千照片都妥善保存并且小心研究過了。這種精勤不倦的工作結(jié)果遂使25萬顆以上的恒星光譜都知道了。只要查考一下H.D.星表便可以得到其中任何一顆星的亮度與譜型。后一名詞需要一點(diǎn)解釋。 在所有研究過了的恒星光譜中,線的花樣除了少數(shù)例外都可歸并成一相連的序列。一顆待研究的星的光譜幾乎一定配上這序列中的一處。這些花樣平均隔開并用任意的字母BAFGKM代表。其中間相隔處都分為10部分。譬如說,我們研究一顆恒星的光譜,發(fā)現(xiàn)它的線紋花樣正在標(biāo)準(zhǔn)花樣BA的正中間,這顆恒星的譜

恒星的光譜是什么?

在連續(xù)的彩色背景上,暗線光譜是吸收光譜,那是從一個(gè)熱物體上發(fā)出的光穿過一種冷氣體時(shí)產(chǎn)生的。氣體的原子和分子吸收了某種波長(zhǎng)的光,如果氣體本身是熱的,它們將會(huì)輻射出這種波長(zhǎng)的光,在有色波帶上就留下了狹窄的空隙。具有這種光譜的恒星(幾乎每顆恒星都是如此),馬上就展示出它的一些結(jié)構(gòu):它一定具有一個(gè)熾熱的核心,并被一層比較冷的氣體包圍。

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