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望星空 (大尺度基本成員 (星系全(十~百) 團(數百) (本星系群), 星系 (銀河系), 超星系團 (本超星系團), 星團 (昴宿星團), 恆星…
望星空
大尺度基本成員
星系全(十~百) 團(數百)
本星系群
星系
銀河系
超星系團
本超星系團
星團
昴宿星團
恆星
太陽
行星/矮行星/小天體/衛星
星系組成
星雲
星際物質(源子 分子組成) 重力形成疏密不一 較密形成分子筠(星雲) 孕育新恆星
發射星雲
分子雲溫度低 主要光 紅外線或波段更長的光
暗星雲
可見光影像上遮蔽了背景星光 呈現黑暗的翦影
反射星雲
反社鄰近星或受內部恆星影響 發射可見光
星團
數百~數百萬行星聚集
疏散星團
鬆散 較年輕 恆星數較少 重元素含量高
球狀星團
球型 較老 恆星數多 重元素含量低
太陽系
包含八大行星 矮行星 小天體
太陽星雲演化來
雙星
藉彼此引力雙雙成對
星雲 星團 恆星構成
銀河系
銀心/銀核
銀河系中心
年老核星構成 中央有一棒狀結構 超大質量黑洞
銀盤
星系盤
大多數氣體 恆星位於此 氣體塵埃密集處 便是懸臂 一般稱天河 銀河\
銀暈
銀盤上下
最年老族群(球狀星團...) 較外圍由暗物質構成
質鏡約10萬光年 屬棒旋星系
太陽於獵戶座旋臂 距中心2.8萬光年
望遠鏡
三大能力
集光
與主鏡面積成正比
與物鏡口鏡成正比
放大
主鏡焦距/目鏡焦距
可見光
折射式
凸透鏡
主鏡玻璃無氧化問題 保養容易
鏡身長 內部 表面皆須完美 邊緣支撐困難
色像差
反射式
凹面鏡
鏡身短 只需表面完美 底部支撐較容易 可由數小片組成
表面鍍膜會氧化 須更換
球面像差
無線電波望遠鏡
凹面鏡
不受光害 但收受人為電波影響
單獨使用解析度差
紀錄
手繪>底片>CCD>光譜儀
觀測限制
光害限制
太陽 月光 人為光...
大氣限制
大氣擾動造成影像模糊 字適應光學技術克服
視野限制
望遠鏡多集中於 智利 夏威夷
側距限制
三角式差法
D=1/p
d與待測天體距 p地球與太陽跟待測天體的角度
近代天文科技
太空望遠鏡
擺脫大氣影響
陣列望遠鏡
利用干涉原理將數個望遠鏡組成陣列 以達理想陣列口徑大小
多用於電波
大型望遠鏡設計
合成面鏡
許多小的面鏡結合成大面積的面鏡
自適應光學
利用雷射光打入大氣反射 計算擾動程度 改變鏡面曲率
非可見光天文學
電波 宇宙起源證據 星際介質
紅外線 恆星/行星形成的低溫氣體 塵埃
X光望遠鏡 黑洞 與最熱氣體
金屬豐度 恆星組成元素
吸收譜線推表溫 組成元素
氫 氦以外稱重元素或金屬 重元素與氫原子的比值 判斷金屬豐度
愈晚誕生 愈多前代的重元素 金屬豐度愈高 有利固態行星誕生
早期誕生 重元素含量低 金屬貧乏 不利生命誕生
恆星質量 演化
熱壓力膨脹與重力平衡
質量決定半徑大小
決定光度
恆星的星光 星色受制於質量
質量決定壽命
可觀測數據
亮度
裸視極限6星等
中國客星-彗星 新星 超新星
位置(天球座標)
望遠鏡前 仰角 方位角...
亮度+座標+天體變化特性+溫度+顏色+光譜
運行規則 大小形狀 組成 起源演化...=
天文距離單位
光年(LY)
光在真空中一年走的距離
63240AU
秒差距(pc)
三角視差 以1AU對某恆星張的角是一角秒 則距地球1pc
3.26LY
天文單位(AU)
地球到太陽的平均距離
一億五千公里
光譜
吸收光譜
內部光穿低溫氣體 特定波長被吸
發射光譜
雲氣受高能輻射激發 放出特定波長
連續光譜
恆星熱運動各種波長不間斷
表溫與亮度關係
橫軸表面溫度(光譜型 顏色)
縱軸光度(絕對星等)
集中在主序帶 稱主序星
星系型態分類
螺旋星系
棒旋
一般螺旋
橢圓星系
不規則星系
光度 亮度
光度 正比於表溫4次方 半徑平方
I(天球表面每單位面積時間的輻射能)=常數*T4次
光度L=I*4拍R平方
亮度 與光度成正比 與距離平方成反比
B=L/4拍d平方
依指標性吸收光譜 分7類
OBAFGKM加入棕矮星+LT
每類又細分數等 以0~9加至類型後
暗物質 暗能量
暗物質
看不見的物質 具質量 減緩宇宙膨脹速率
暗能量
不明能量 製造與萬有引力相反的壓力 70%宇宙成分為暗能量 持續加速宇宙膨脹
光譜
天體發出光的能量分布
分析得 表溫 組成物質性質
紅移現象 宇宙膨脹