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望星空 (望星空 (觀測宇宙的限制 (光害的限制, 大氣的限制---現在用自適應光學技術來克服, 視野的限制, 測距的限制---…
望星空
望星空
觀測宇宙的限制
光害的限制
大氣的限制---現在用自適應光學技術來克服
視野的限制
測距的限制----利用三角視差來估計恆星的距離
近代的天文觀測科技
太空望遠鏡的設計
大型望遠鏡的設計
合成面鏡
自適應光學
非可見光天文學
陣列望遠鏡
觀測宇宙的方法工具
望遠鏡的三大能力
放大能力-----放大倍率=主鏡焦距/目鏡焦距(放大倍率與口徑無關)
集光能力 -----與主鏡的面積成正比
影像解析能力-----與物鏡口徑成正比
望遠鏡的種類
無線電波望遠鏡(凹面鏡)不受光害但受人為電波干擾 缺點 單獨使用解析力較差
可見光
折射式望遠鏡(凸透鏡)缺點:色像差
反射式望遠鏡(凹面鏡)缺點:球面像差
天體可觀測數據
位置(天球座標)
亮度
人類裸視極限6星等
新天體在夜空中冒出,現知其多為彗星或新星、超新星
光譜----天體發出的光在能量上的分布
星光與星色
恆星質量與演化
質量決定此恆星的半徑 決定光度
質量決定恆星的壽命
核融合產生熱壓力膨脹, 本身質量的重力像內拉力,兩者剛好平衡
質量制星光星色
恆星光譜型分類
發射譜線:雲氣受附近天體高能輻射激發,放出特定波長的光
吸收譜線:恆星內部的光,穿越較低溫的氣體,某些特定波長被吸收
連續光譜:恆星大氣熱運動發出各種波長不間斷之光譜
OBAFGKM(Oh Be A Find Girl Kiss Me)
恆星光譜與溫度
恆星的光度正比於(表面溫度的四次方)及(半徑的平方) I=常數xT四次方
恆星看起來的亮度與(恆星光度)成正比,(恆星距離平方)成反比 B=L/4πd平方
表面溫度高 能量高 偏向短波 偏藍色表面溫度低 能量低 偏向長波 偏紅色
金屬豐度與恆星的組成元素
金屬豐度越高 在銀河系越晚誕生的恆星
金屬豐度較為貧乏 早期誕生的恆星
恆星表面溫度與光度的關係
赫茲史普與羅素將恆星標在橫軸為表面溫度 縱軸為光度的圖中
宇宙的結構
星系是組成宇宙大尺度結構的基本成員
星系群
星系
超星系團
星團
恆星
行星/矮行星/太陽系小天體
衛星
星系的組成
雙星
星團
疏散星團 鬆散 年輕 恆星少 重元素含量高
球狀星團 緊密 較老 恆星多 重元素含量少
不同質量的恆星
星雲
發射星雲
暗星雲
反射星雲
太陽系
銀河系特徵
太陽在獵戶座旋臂上,距銀河中心約2.8萬光年
直徑約10萬光年
正面俯視:棒旋星系
構造
銀暈 銀盤的下方 最年老的恆星族群(球狀星團)較外圍部分是暗物質組成
銀盤 星系盤 大多數恆星氣體都在上面 疏散星無團位於盤面上
銀心(銀核):中心 超大質量黑洞
星系的型態分類
螺旋星系
一般的螺旋星系
棒旋星系
不規則星系
橢圓星系
暗物質:存在宇宙中不會發光(或發出的光我們目前還測不到的)物質
時間與距離
凝結在空間中的時間
地球距太陽1E5000W公里 我們看到落日是500秒前的太陽
最近恆星(半人馬座比鄰星)4.2光年
宇宙中電磁波傳遞的速度是光速,每秒1.3萬公里
來自星空的訊息
暗物質與暗能量
暗物質:目前還看不見的物質,從恆星的運動發現有它的存在,他們具有質量並產生萬有引力吸引周遭物質,甚至減緩宇宙膨脹速度。
暗能量:一種不明的能量,天文學家發現70%以上的宇宙程分為暗能量,僅知道他會造成宇宙持續地加速膨脹。
宇宙膨脹
都卜勒效應 藍移 接近 波長變短 頻率變長 譜線移向短的波長(移向藍端)
都卜勒效應 紅移 遠離 波長變長 頻率變短 譜像移向長的波長(移向紅端)
哈伯定律:越遠的星系移動越快 V=Hd H為哈伯常數
哈伯常數的倒數(1/H=d/V)大約是宇宙年齡的數量級