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CH5 望星空 ((觀測宇宙的方法.工具 (望遠鏡種類 (可見光折射式:凸透鏡 成像色像差, 可見光反射式:凹透鏡.成像有球面像差, 無線電波望遠鏡…
CH5 望星空
電磁波
波長短至長:伽瑪射線.x射線.紫外線.可見光.紅外線.無線電波
地面望遠鏡以觀測可見光和無線電波為主
天體可觀測數據
亮度(視星等->絕對星等)
位置(天球座標)
觀測宇宙的方法.工具
望遠鏡種類
可見光折射式:凸透鏡 成像色像差
可見光反射式:凹透鏡.成像有球面像差
無線電波望遠鏡:凹面鏡 不受光害但受人為電波干擾
望遠鏡能力
放大能力:放大倍率=主鏡焦距/目鏡焦距(與口徑無關)
集光能力:與主鏡面積成正比
影像解析能力:與物鏡口徑成正比
紀錄方式:肉眼觀測.手繪圖->攝影底片->光譜儀
光譜
天體發出的光在能量上的分布
分析恆星光譜可了解其表面溫度.組成物質
哈柏藉遠方星系光譜紅移 判斷星系相對速度 近而發現宇宙膨脹
觀測限制
:視野.光害.大氣.測距限制(矯正:三角視差法)
近代天文觀測科技
大型望遠鏡設計(合成面鏡.自適應光學).
太空/陣列望遠鏡 非可見光天文學
恆星光譜與溫度
表面溫度高 能量高 短波(頻率大)->顏色偏藍
表面溫度低 能量低 長波(頻率小)->顏色偏紅
恆星光譜型分類與吸收譜線
恆星光譜型
連續光譜:恆星大氣熱運動發出各種波長不間斷的光譜
吸收譜線(暗紋):恆星內部的光穿過低溫氣體 某些特定波長被吸收
發射譜線(亮紋):雲氣受高能輻射激發 發出特定波長的光
吸收譜線
依據指標性吸收譜線的強弱 將恆星分成7大類->(高溫)OHBAFGKM
太陽是黃色恆星 表面溫度5500~6000K 屬G型
每類光譜右可細分(高溫)0~9等級->太陽為G2 天狼星為A1
金屬豐度與恆星組成元素
金屬豐度:從吸收譜線計算大氣某些重元素和氫原子比值得知高低
銀河系越晚誕生的恆星->金屬豐度高(累積前代恆星重元素)
早期誕生的恆星 重元素含量低->金屬豐度較為貧乏
恆星質量與演化
恆星核融合產生熱壓力而膨脹 質量的重力生內壓力->兩者平衡
質量決定恆星半徑大小->決定恆星光度
恆星的質量決定恆星的壽命
恆星表面溫度與光度關係
赫羅圖:橫軸->表面溫度.光譜型.顏色 / 縱軸->光度.絕對星等
恆星集中在主序帶->主序星
赫羅圖左上角質量大->溫度高是為了產生足夠熱壓抵抗強大重力
質量小的主序星 壽命較長
星系組成
結構:眾多星雲.恆星.星團集結而成
太陽系:太陽.八大行星.矮行星.小天體(太陽星雲演化而來)
星系內不同質量的恆星
雙星:恆星藉由彼此引力雙雙成對
星團(恆星聚集)
疏散:年輕.恆星少.重元素含量高
球狀:老.恆星多.重元素含量很低
星雲
原子與分子組成的星際物質
分類:發射星雲.暗星雲.反射星雲
銀河系特徵
構造
銀心/銀核:有棒狀結構.超大質量黑洞
銀盤:大多數恆星.氣體所在(疏散星團所在)
銀暈:銀盤上下方 分布年老恆星族群(球狀星團)
直徑10萬光年 正面俯視屬於棒旋星系
星系型態分類.地位
橢圓星系
螺旋星系(一般螺旋/棒旋星系)
不規則星系
地位:可組成大小不一的星系群和星系團 群.團又可成為超星系團
時間凝結
電磁波傳遞速度是光速 每秒1.3萬公里
日地相距1.5億公里 所見太陽其實是500秒前的太陽
最近的恆星有4.2光年遠/太陽距銀河系中心2.8萬光年遠
來自星空的訊息
暗物質.暗能量
暗物質:宇宙目前看不到 具質量.萬有引力->減緩宇宙膨脹速度
暗能量:不明能量 製造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 頻率變小
藍移:接近 波長變短 頻率變大
哈柏定律:越遠星系 遠離速度越快(V=H*d)
5-1望星空
5-2 星光與星色
5-3 宇宙的結構
5-4 時間與距離