為什麼恆星會發光?
為什麼恆星會發光?
上的恆星,表面溫度都在上千攝氏度甚至幾萬攝氏度,所以它們能夠發出包括可見光在內的各種電磁輻射。 原來,在恆星內部,溫度高達1000萬攝氏度以上,在這樣高的溫度下,物質會發生熱核反應。反應過程中,恆星損失一部分質量,同時釋放出巨大的能量。這能量以輻射的方式從恆星表面發射至空間, 使它們長期在宇宙中閃閃發光。行星的溫度遠低於恆星,因此它們自己是不會發光的。
目視最亮的恆星
我們眼睛能看到的最亮的恆星依亮度為:太陽、天狼甲星、老人星、南門二、大角星。
什麼是恆星?恆星為什麼會發光
簡單地說,恆星就是宇宙中的質量巨大的熱氣體球。
複雜一點說,依靠自身引力聚集在一起,依靠自身內部核聚變反應產生的向外的輻射壓與向內的引力相平衡的大質量天體,叫做恆星。
恆星在進行核聚變反應時,會放出能量。這些能量以光子的形式輻射出來,就是從γ-射線到可見光,再到微波的幾乎全頻段的電磁波。其中的可見光就是我們見到的恆星光;其中從紅外線到部分可見光和微波具有熱效應。所以恆星會發光發熱。
恆星會不會發光?
會,原因如下:
由熾熱氣體組成的、能自己發光的球狀或類球狀天體。離地球最近的恆星是太陽。其次是半人馬座比鄰星,它發出的光到達地球需要4.22年,晴朗無月的夜晚,在一定的地點一般人用肉眼大約可以看到 3,000多顆恆星。藉助於望遠鏡,則可以看到幾十萬乃至幾百萬顆以上。估計銀河系中的恆星大約有一、二千億顆。恆星並非不動,只是因為離開我們實在太遠,不借助於特殊工具和方法,很難發現它們在天上的位置變化,因此古代人把它們認為是固定不動的星體,叫作恆星。
測定恆星距離最基本的方法是三角視差法,先測得地球軌道半長徑在恆星處的張角(叫作周年視差),再經過簡單的運算,即可求出恆星的距離。這是測定距離最直接的方法。但對大多數恆星說來,這個張角太小,無法測準。所以測定恆星距離常使用一些間接的方法,如分光視差法、星團視差法、統計視差法以及由造父變星的周光關係確定視差,等等(見天體的距離)。這些間接的方法都是以三角視差法為基礎的。
恆星的亮度常用星等來表示。恆星越亮,星等越小。在地球上測出的星等叫視星等;歸算到離地球10秒差距處的星等叫絕對星等。使用對不同波段敏感的檢測元件所測得的同一恆星的星等,一般是不相等的。目前最通用的星等系統之一是U(紫外)B(藍)、V(黃)三色系統(見測光系統'" class=link>測光系統);B和V分別接近照相星等和目視星等。二者之差就是常用的色指數。太陽的V=-26.74等,絕對目視星等M=+4.83等,色指數B-V=0.63,U-B=0.12。由色指數可以確定色溫度。
恆星表面的溫度一般用有效溫度來表示,它等於有相同直徑、相同總輻射的絕對黑體的溫度。恆星的光譜能量分佈與有效溫度有關,由此可以定出O、B、A、F、G、K、M等光譜型(也可以叫作溫度型)溫度相同的恆星,體積越大,總輻射流量(即光度)越大,絕對星等越小。恆星的光度級可以分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ,依次稱為超巨星、亮巨星、巨星、亞巨星、主序星(或矮星)、亞矮星、白矮星。太陽的光譜型為G2V,顏色偏黃,有效溫度約5,770K。A0V型星的色指數平均為零,溫度約10,000K。恆星的表面有效溫度由早O型的幾萬度到晚M型的幾千度,差別很大。
恆星的真直徑可以根據恆星的視直徑(角直徑)和距離計算出來。常用的干涉儀或月掩星方法可以測出小到0001的恆星的角直徑,更小的恆星不容易測準,加上測量距離的誤差,所以恆星的真直徑可靠的不多。根據食雙星兼分光雙星的軌道資料,也可得出某些恆星直徑。對有些恆星,也可根據絕對星等和有效溫度來推算其真直徑。用各種方法求出的不同恆星的直徑,有的小到幾公里量級,有的大到10公里以上。
只有特殊的雙星系統才能測出質量來,一般恆星的質量只能根據質光關係等方法進行估算。已測出的恆星質量大約介於太陽質量的百分之幾到120倍之間,但大多數恆星的質量在0.1~10個太陽質量之間恆星的密度可以根據直徑和質量求出,密度的量級大約介於10克/釐米(紅超巨星)到 10~10克/釐米(中子星)之間。
恆星表面的大氣壓和電子壓可通過光譜分析來確定。元素的中性與電離譜線的強度比,不僅同溫度和元素的丰度有關,也同電子壓力密切相關。電子壓與氣體壓之間存在著固定的關係,二者都取決於恆星表面的重力加速度,因而同恆星的光度也有密切的關係(見恆星大氣理論)。
根據恆星光譜中譜線的塞曼分裂(見塞曼效應)或一定波段內連續譜的圓偏振情況,可以測定恆星的磁場。太陽表面的普遍磁場很弱,僅約1~2高斯,有些恆星的磁場則很強,能達數萬高斯。白......
為什麼恆星會發光???
天上的恆星,表面溫度都在上千度到幾萬度,所以它們能夠發出各種的輻射(包括可見光)。就拿太陽這顆比較一般的恆星來說,每秒鐘從它表面所發出的能量,相當於一架具有5200萬億億馬力的發動機的功率。
是什麼原因在使恆星發光?這是100年來天文學上的疑謎,到了最近幾十年才得到正確的答案。本世紀初,物理學家愛因斯坦根據他的相對論推出了一個質量和能量關係式,從而幫浮天文學家解決了“恆星為什麼會發光”這個問題。原來恆星內部,由於溫度高達10000000。C以上,使那裡的物質產生熱核反應,由4個氫原子核聚變成為1個氦原子核,放出巨大的能量。於是,這能量由內傳到外,以輻射的方式,從恆星表面發射至空間,以維持它不斷的光輝,使它們長期閃閃發光。
可是行星表面溫度遠低於恆星,因此它們就不會自己發光了。它們的質量比恆星小得多(質量最大的木星還不到太陽質量的千分之一),從引力收縮而得到的能量.決不能使內部溫度高到發生熱核反應的程度。