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望星空 (星光與星色 (恆星光譜型分類與吸收譜線 (吸收譜線:恆星內部的光,穿過較低溫的氣體,某些特定波長被吸收, 發射譜線…
望星空
星光與星色
恆星光譜型分類與吸收譜線
吸收譜線:恆星內部的光,穿過較低溫的氣體,某些特定波長被吸收
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
連續光譜:恆星大氣熱運動發出各種波長不間斷之光譜
恆星表面溫度由高到低可分為O,B,A,F,G,K,M七型
把氫,氦外的元素稱為重元素或金屬,並從恆星光譜中的吸收譜線來計算大氣中某些重元素與氫原子的比值,作為判斷該恆星的金屬豐度高低,越老的恆星,累積的金屬越多,豐富度越高
恆星質量變化
質量決定此恆星的半徑大小,決定恆星亮度
一顆普通恆星的星光與星色皆受制於質量
恆星的質量決定恆星的壽命
恆星光譜與溫度
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
恆星的光度正比於面溫度的4次方,及半徑的平方,恆星看起來的亮度與恆星光度成正比,與恆星距離平方成反比
大氣與星際介質的紅化現象:大氣中的粒子會散射掉星光中短波長的光,而只讓偏紅的長波長的光進入觀測者的眼中或儀器,造成偏紅的結果
時間與距離
當觀測到數億光年之外的星系,這些光旅行數億年才到達地球,我們見的星系影像是數億年前這星系的面貌,至於現在這星系變成如何,甚至早已不存在,我們都不知道
暗物質:宇宙看不見的物質,具有質量並產生萬有引力吸引周遭的物質,甚至減緩宇宙的膨脹速度
暗能量:造成現在加速膨脹
都普勒效應:紅移代表遠離,藍移代表接近
哈伯定律:v=Hd
望星空
觀測宇宙的方法工具
折射式望遠鏡:主鏡為凸透鏡,有色像差的問題
反射式望遠鏡:主面鏡為凹面鏡,有球面像差的問題
望遠鏡的三大能力:放大能力,極光能力,影像解析能力
觀測宇宙的限制:視野的限制,光害的限制,大氣的限制,測距的限制
常用的天文距離單位:天文單位,光年,秒差距
近代天文觀測科技:合成面鏡,自適應光學(調整改變鏡面表面曲率,抵銷大氣擾動的影響,提升解析度),太空望遠鏡,陣列望遠鏡,非可見光天文學
光譜
光譜便是天體發出的光在能量上的分布
哈伯也藉由遠方星系光譜中譜線的紅移現象,才能判斷他們與我們的相對速度,進而發現宇宙膨脹
亮度:人類肉眼裸視極限為6星等,望遠鏡發明後猜發現天王星和海王星
宇宙結構
星系的組成
星系中的結構:是由眾多的星雲,恆星和星團等集結而成
太陽系內有八大行星,矮行星,及小天體
星團是由數百至數百萬顆恆星聚集而成,分為較年輕的疏散星團及較老的球狀星團
星雲:恆星存在由原子組成的星際物質
銀河系的特徵
銀盤:大多數恆星與氣體位在盤面上,繞著中心轉,氣體與星際塵埃較密集處,便是銀河系這類螺旋性的旋臂,也是恆星誕生的最佳環境
太陽在獵戶座旋臂上,距銀河中心約2.8萬光年
星系中心有一個超大質量的黑洞,銀河系的中央還有一棒狀結構
銀河系組成直徑約10萬光年
星系是組成宇宙大尺度結構的基本成員,萬有引力是形成宇宙結構的基本要素,星系內則有行星,星雲,恆星及星團等