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ch5.望星空 (觀測宇宙 (限制 (大氣 (大氣擾動造成觀測影像模糊), 視野 (大型的研究望遠鏡多集中於智利或夏威夷), 測距…
ch5.望星空
觀測宇宙
方法與工具
反射式望遠鏡 (凹面鏡)
無線電波望遠鏡 (凹面鏡)
折射式望遠鏡 (凸透鏡)
望遠鏡的三大能力
集光
口徑愈大,集光能力愈好
影像解析
口徑愈大,解析能力愈好
放大
限制
光害
大氣
大氣擾動造成觀測影像模糊
視野
大型的研究望遠鏡多集中於智利或夏威夷
測距
利用三角視差法估計恆星的距離
常用的天文距離單位
光年(LY)
光在真空中行走一年的距離
秒差距(pc)
三角視差測量時,若以1AU對某恆星縮張的角是1角秒,則此星離地球的距離為1秒差距
天文單位(AU)
地球到太陽的平均距離
近代的天文觀測科技
太空望遠鏡
陳列望遠鏡
大型望遠鏡
非可見光天文學
星光與星色
恆星光譜
顏色
表面溫度高,偏向短波,偏藍色
表面溫度低,偏向長波,偏紅色
種類
吸收光譜
恆星內部的光,穿過較低溫的氣體,某些特定波長被吸收
發射光譜
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
吸收譜線
將恆星分成7大類~OBAFGKMLT
可推知恆星的表面溫度、組成恆星大氣的元素成分
金屬豐度
把氫、氦以外的元素稱為重元素或金屬,計算大氣中某些重元素與氫原子的比值
豐度愈高,有利固態行星形成和生命的誕生
恆星質量與演化
質量決定恆星的半徑大小、光度、壽命
大氣與星際介質的紅化現象
天狼星非常靠近地平線時,發出的星光穿過較多的地球大氣,大氣中的例子會散射掉星光中短波長的光,只讓偏紅的長波長的光進入
大氣與星際介質會影響我們看到恆星的顏色
宇宙的結構
星系的組成
恆星
雙星
恆星藉由彼此的引力雙雙成對
星團
疏散星團
較年輕,恆星數目較少,重元素含量較高
球狀星團
較老,恆星數目較多,重元素含量很低
星雲
發射星雲
分子雲溫度低
暗星雲
可見光影像上遮蔽了背景星光
反射星雲
反射鄰近恆星的星光而發出可見光
銀河系
構造
銀盤
星系盤
氣體與星際塵埃較密集處,恆星誕生的最佳環境
銀暈
銀盤上下方
分布著銀河系最年老的恆星族群
銀心/銀核
銀河系中心
超大質量黑洞
屬於棒旋星系
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
時間與距離
凝結在空間中的時間
當觀測到數億光年之外的星系,表示這些光子旅行數億年才到達地球,我們所見的星系影像是數億年前這星系的面貌
來自星空的訊息
暗物質
宇宙中目前還看不見的物質,具有質量並產生萬有引力,甚至減緩宇宙的膨脹速度
暗能量
一種不明的能量,會製造出與萬有引力相反的壓力,會造成宇宙持續地加速膨脹
宇宙膨脹
紅移
遠離,波長變長,頻率變短
藍移
接近,波長變短,頻率變長
哈伯定律
愈遠的星系,遠離的速度愈快