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ch5. 望星空 (星光與星色 (光譜 (連續光譜:恆星大氣熱運動, 吸收光譜:恆星內部的光穿過較低溫的氣體,某些特定波常被吸收(暗紋), 發射光譜…
ch5. 望星空
星光與星色
光譜
連續光譜:恆星大氣熱運動
吸收光譜:恆星內部的光穿過較低溫的氣體,某些特定波常被吸收(暗紋)
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(亮紋)
吸收譜線(可知恆星表溫+組成元素)
指標性吸收譜線(高溫→低溫):OBAFGKM(LT)+數字(0~9)ex:太陽G2、天狼星A1
恆星光度∝表面溫度4次方、半徑平方
高能、短波、藍色、表溫高(反之)
金屬豐富度(重元素與氫原子比質)
主序星(H→He)
超新星:爆炸產生比鐵重的元素
紅巨星:1.H→C2.C、O→Mg、Si、Ni、Fe
越遠誕生的恆星金屬豐富度越高(累積較多前代拋出的重元素,利固態型星形成及生命出現)
質量決定恆星半徑大小、光度、壽命
赫羅圖:橫軸→表面溫度(高到低),縱軸→光度
主序星
超巨星
超新星
中子星
黑洞
紅巨星
白矮星
觀測
光譜(能量分布)
限制
光害
大氣:自適應光學技術克服
視野:大型望遠鏡多設置在智利or夏威夷高山上
測距:三角視差法→太陽與待測天體距離為d,地球與待測天體和帶測天體與太陽的夾角為p,1AU為基線→d=1/p
紀錄方式:肉眼觀測→攝影底片→電荷耦合元件(CCD)→光譜儀
望遠鏡(1.放大倍率=主鏡焦距/目鏡焦距2.集光能力∝主鏡面積3. 解析能力∝物鏡口徑)
反射式望遠鏡:凹面鏡(可由數片小鏡組成)、鏡身短
無線電波望遠鏡:凹面鏡。不受光害但受人為電波影響
折射式望遠鏡:凸透鏡
單位
天文單位(AU):地球到太陽的平均距離(太陽系內測距)
光年(LY):光在真空行走一年的距離(太陽系內測距)
秒差距(pc):等於3.26光年(太陽系外測距)
近代大型望遠鏡:1.合成鏡面2.自適應光學(提升解析度)
星系
結構
星團(恆星聚集)
疏散星團:年輕、恆星數較少、重元素含量高
球狀星團:老、恆星數較多、重元素含量低
星雲
暗星雲
反射星雲:反射,發出可見光波段
發射星雲:溫度低、發出紅外線或波長更長之波段
恆星
分類
橢圓星系
螺旋星系
一般
棒旋
不規則星系
銀河系
銀盤(銀河):疏散星團位於盤面
銀暈:分布銀河系中最年老恆星族群(球狀星團,外圍→暗物質組成
銀心/銀核:較銀盤上恆星年老
超星系團→星系團、星系群→星系→星團→恆星
時間與距離
暗物質:看不見的物質,從恆星運動發現他們的存在,具有質量並產生晚有引力,可減緩宇宙膨脹速度
暗能量:與萬有引力相反的壓力,造成宇宙加速膨脹
宇宙膨脹
紅移:遠離,波長變長、頻率變短
藍移:接近,波長變短、頻率變快
哈伯定率:越遠的星系遠離速度越快(v=Hd)