普通天文学/恒星/简介
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根据天文学定义,恒星是巨大的发光等离子球体。它们的數量多到无法想象,大多数被认为伴隨著一个行星系统。地球是太阳系中的八颗行星之一,太阳是离地球最近的恒星。太阳为地球提供了大部分能量,对地球上所有生命形式的生存至关重要。
纵观人类历史,人类对恒星的看法大不相同。历史上,恒星一直是许多文化神话中重要的组成部分,被视为神秘和猜测的对象。太阳尤其是许多文化、宗教和理论上的重要性和猜测的对象,更具体地说,它一直是有关太阳系本身地形和地理的争论的核心。
恒星也发挥了巨大的作用。航海者和渔民历史上一直使用夜空中恒星的图案作为一种巨大而准确的地图。许多文明追踪它们的运动并将他们的发现纳入日历,日历反过来又决定农业实践。
近几个世纪以来,随着望远镜的发明和不断发展,以及发现各种评估恒星不同性质的技术和方法,人们对恒星的科学认识有了很大的进步。对恒星的研究建立在从地球上直接观察到的两个属性之上:恒星的位置和亮度。虽然恒星在夜间和一年中的过程中似乎在天空上移动,但恒星之间的相对位置几乎是恒定的。然而,对恒星位置的仔细测量(天体测量)显示出微小的运动。恒星运动的三种最重要的贡献者是
- 视差变化,由于地球绕太阳运动,
- 自行运动,由于恒星绕银河系中心运动,以及
- 自行运动中的摆动,由于恒星与伴星的引力“舞蹈”,无论是另一颗恒星(或多颗恒星)还是一颗或多颗绕恒星运行的行星。
恒星亮度的测量提供了关于恒星的大量信息。特别是
- 测量恒星亮度随时间变化的方式(光变曲线)可以揭示伴星的存在(在双星或三合星系统中)、伴星行星、太阳黑子、耀斑、爆炸以及恒星结构中反复出现的(有时甚至是周期性的)波动。我们统称所有亮度波动的恒星为变星。
- 测量恒星亮度随光波长(颜色)变化的方式可以用来描述恒星的颜色、估计其温度,并检测恒星光比平均亮度更高或更低的特定波长。这些光谱线可以用来识别恒星大气中的元素(有时甚至分子)。
恒星的视亮度受三个主要因素的影响
- 其固有亮度(光度),衡量恒星释放的能量大小,
- 它离地球的距离,以及
- 地球和恒星之间是否存在任何吸收物质的云层。
由于恒星光线因地球距离而变暗是明确定义的,并且易于计算,并且由于恒星的视亮度易于测量,因此知道(或估计)恒星的光度可以计算出它的距离,反之亦然。
在接下来的关于恒星的话题中,我们探讨了恒星的几个关键方面、它们的特性、我们对这些天体的知识的不断进步,以及它们在宇宙中的位置。
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