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星空 (星星 (光譜 (恆星光譜型 ([吸收光譜] (低溫氣體吸收特定光譜, 暗紋), 發射光譜 (受高能輻射激發, 亮紋), 連續光譜…
星空
星星
光譜
溫度
溫度高，能量高
偏藍
溫度低，能量低
偏紅
關係
光度正比於表面溫度及半徑
視光度與光度正比
視光度與距離成反比
恆星光譜型
連續光譜
各波長不間斷之光譜
[吸收光譜]
低溫氣體吸收特定光譜
暗紋
發射光譜
受高能輻射激發
亮紋
分O、B、A、F、G、K、M、L、T型
呈藍、藍白、白、黃白、黃、橘、紅
太陽屬G型
金屬豐度
組成
吸收譜線
得知恆星表面溫度
得知恆星大氣元素
金屬豐度
氫、氦以外元素稱為重金屬
重金屬與氫原子的比例
主序星無法融合比鐵還重金屬，超新星爆炸可以
壽命
早誕生恆星
金屬豐度高
有利固態行星與生命發生
晚誕生恆星
金屬豐度低
不利固態行星與生命發生
紅化現象
接近地平線，地球大氣較多
散射掉短波長的光
長波長光進入觀測者眼中
星際介質有同樣作用
天狼星、日落
恆星演化
核融合產生熱壓力與恆星質量產生重力保持平衡
質量
決定半徑大小
決定恆星光度
決定恆星壽命
質量小恆星，壽命長
表面溫度
集中在主序帶恆星，稱為主序星
質量10倍，燃料10倍，光度10的4次方
觀測
望遠鏡
可見光
折射式望遠鏡
凸透鏡
優點
無氧化問題
缺點
磨製不易
邊緣支撐鏡片困難
色像差
反射式望遠鏡
凹透鏡
優點
鏡身短
底部支撐鏡片容易
缺點
球面像差
能力
放大能力
主鏡焦距/目鏡焦距=放大倍率
與口徑無關
集光能力
與主鏡面積成正比
口徑越大，集光能力越好
影像解析能力
口徑越大，解析能力越好
與物鏡口徑成正比
限制
視野
研究望遠鏡多設於智利或夏威夷
光害
太陽光、月光、人為光
大氣
大氣擾動
自適應光學技術
測距
三角視差法
無法測量太遠星體
無線電波望遠鏡
凹面鏡
優點
陰雨也可用
不受光害
缺點
受人為電波干擾
單獨使用解析力差
多個可提升解析力
現代
大型望遠鏡
合成面鏡
自適應光學
抵銷大氣擾動
太空望遠鏡
擺脫大氣對解度與電磁波穿透率問題
陣列望遠鏡
利用干涉原理
非可見光天文學
但電波望遠鏡尋找宇宙起原
可觀測數據
亮度
肉眼極限為6星等
望遠鏡發明
天王星
海王星
位置
望遠鏡發明之前
恆星仰角與方位角
固定
恆星、星團、星系、星系
不固定
日、月、行星、彗星
時間與距離
時間
光速每秒1.3萬公里
日落500秒前的太陽
最近恆星402光年之遠
星空訊息
暗物質
存在
宇宙看不見物質
從恆星運動發現
特性
具質量
產生萬有引力吸引周遭
減緩宇宙膨脹
暗能量
與萬有引力相反
造成宇宙加速膨脹
具70%宇宙成份
宇宙膨脹
紅移
遠離
波長變長
頻率變短
光譜譜線移向紅光端
藍移
接近
波長變短
頻率變長
光譜譜線移向藍光端
哈伯定律
越遠星系，遠離速度越快
V=Hd
結構
組成
太陽系
由太陽星雲演變
行星系統
八大行星
矮行星
小天體
恆星
質量大，體積與表面溫度隨之增大
主序星演變
體積大，表面溫度低
紅巨星
體積小，表面溫度高
白矮星(密度高)
雙星
藉彼此引力成對
星團
疏散星團
外形鬆散
較年輕
較少
重元素含量較高
球狀星團
外形成球形
較老
數量多
重金屬含量低
星雲
由原子與分子組成的星際物質
種類
發射星雲
光在紅外線或更長波長
暗星雲
可見光影像上遮蔽背景星光
反射星雲
反射鄰近恆星星光
內部已形成恆星而發出可見光
星系
橢圓星系
螺旋星系
一般螺旋星系
棒旋星系
銀河系
構造
銀心(銀核)
銀河系中心
具超大質量黑洞、棒狀構造
銀盤
星系盤
大多數衡星與氣體位於處
氣體與塵埃集中處
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恆星誕生處
稱銀河或天河
疏散星團位於此
銀暈
銀盤上下方
具最古老恆星(如球狀星團)
暗物質組成
直徑10萬光年
位於獵戶座旋臂上，距中心208萬光年
不規則星系