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望星空 (望星空 (觀測宇宙的限制 (大氣的限制 (阻擋波長達地面, 干擾使影像模糊, 自適應光學技術, 星際介質), 視野的限制…
望星空
望星空
天文研究
測量
解析天體的電磁波
光(光子)
望遠鏡
觀察宇宙的方法與工具
望遠鏡光學系統
聚焦成像
早期
透鏡入射的光折射到焦點
現在
面鏡取代透鏡
反射式聚焦
紀錄天文影像
底片
紀錄(傳統)
CCD
電荷耦合元件
普及化
發明者
鮑伊和史密斯
2009獲諾貝爾物理獎
天體的指紋
光譜
天體發出光在波長上的分布
了解恆星表面溫度、組成物質
哈伯
遠方星系光譜中譜線的紅移現象
相對速度
天體可觀測資訊
望遠鏡發明之前
瞳孔大小
定觀測暗星
分辨緊鄰天體
測量天體位置
望遠鏡時代(1609後)
收極聚焦到固定位置的光
增加鏡面大小
挑戰極限(集光力&解析力)
客星(中國稱之)
彗星
超新星
觀測宇宙的限制
視野的限制
觀測地平面以上的半個星空
大型望遠鏡設智利或夏威夷
光害的限制
避開太陽(不同側)
月明星稀
大氣的限制
阻擋波長達地面
干擾使影像模糊
自適應光學技術
星際介質
測聚的限制
不知星體真實距離
近代的天文觀測科技
觀測到更暗的天體
更好的影像解析度
大型可見光望遠鏡的設計
靈敏度提高
合成面鏡
眾多小面鏡合成
科技、造價挑戰
加強聚光力
自適應光學
修正大氣擾動的影響
太空望遠鏡
了解太陽系和太空環境
陣列望遠鏡
口徑越大解析度越好
干涉原理
同時觀測同一星體
非可見光天文學
電波望遠鏡
紅外線觀測
X光望遠鏡
偵測宇宙最熱星體
星光與星色
恆星表面輻射性質
特性
表面溫度愈高
發出的光具有愈高能量
入max正比於1/T
光譜波鋒值愈小
恆星的顏色偏藍
恆星溫度表面積大小
決定發光強度
L(光度)正比於T(表面溫度)的4次方R(半徑)平方
表面溫度愈高
半徑愈大
光度愈大
恆星光譜與溫度
恆星的可見光
星球表面溫度
長波短波
恆星的顏色
高溫氣體釋放熱輻射
表面溫度高
短波長
偏藍色
溫度+表面積
光度的大小
恆星光譜型分類與吸收光線
恆星密集集中帶
主序帶
恆星
主序星
光度溫度變化
離開
研究恆星演化
吸收譜線
強弱
恆星分七大類
0~9等級
O型星最熱的恆星
棕矮星冷
金屬豐度與恆星的組成元素
重元素與氫原子比值
金屬豐度的高低
愈晚誕生的恆星
累積愈多重元素
金屬豐度高
恆星質量與演化
質量
半徑大小
恆星光度
消耗核心氫原子的速度
紅巨星階段
恆星壽命
演化
星際塵埃、星雲
原恆星
主序星
超巨星
超新星
黑洞
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中子星
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紅巨星
行星狀星雲
白矮星
白矮星
棕矮星
時間與距離
地面望遠鏡收集各地光
天文學家研究
哈伯定律
v=Hd
v遠離速度
H哈伯常數
宇宙膨脹的速度
宇宙的結構
星雲、恆星、星團
集結而成
雙星與星團
彼此引力成雙成對
雙星
數百萬恆星聚集
星團
靠近星系盤面、年齡較輕、成原星較少
疏散星團
星系暈中
球狀星團
星雲與太陽星雲
星際介質
重力形成密度不一
密-分子雲(星雲)
銀河系特徵
銀河(天河)
核球
星系暈(銀暈)
銀河系外的世界
哈伯的分類
螺旋
棒狀結構
銀河系
螺旋結構
橢圓
宇宙的層級
宇宙大尺度結構
其他超星系團
后髮座超星系團
本超星系團
其他星系群/團
室女座星系團
本星系群
其他成員星系
小麥哲倫星系
仙女座星系
大麥哲倫星系
銀河系
暗物質
星際介質+星雲
星團
其他恆星及行星系統
太陽及太陽系
