宇宙之中,那么多天体是如何分类的?依据什么呢?

地理爱好者

首先“星体”并不是天文学上的一个概念,在天文学上一个意思相近的概念应该是“天体”。

在词典上,天体是指宇宙空间的物质的存在形式。在观测上,天体并不是一程不变的,也是有“生死”演化的动态的过程。因此,我们在观测上根据看到的天体当时的观测现象进行分类命名,通常也有一定的局限性。

另外,我们对宇宙的认识从最开始的肉眼观测到现在大型天文设备,观念上从最开始的天圆地方,到地心说日心说,到宇宙岛,到承认河外星系,最后到大爆炸为起点现今加速膨胀的动态宇宙观,使得我们对宇宙中天体的认识有一个过程,也使得被我们称为天体的天体实际上是在不同的层次和尺度上的。

知道了这些,我们从人类对宇宙的认识过程聊一聊天体都包含哪些?怎么区分?


太阳 这一类的 恒星 及其残骸

作为地球的能量来源,从人类诞生之初就对太阳充满了幻想和崇拜,西方有太阳神阿波罗,东方有夸父逐日、后羿射日,东瀛还有天X大神。恒星之所以为“恒”,是因为距离遥远看似只是天空上固定的发光点。

现在我们知道太阳是一颗质量并不太大的普通G型恒星,但其实这段时间其实并不长。目前我们知道宇宙中大量的恒星,其中银河系中就有2000-3000亿颗恒星。恒星也是组成更高层次天体——星系的基本单元。

位于主序阶段的恒星


我们知道,恒星的能量来源为其内部的核聚变。在恒星生命主要的一段时期(主序阶段),恒星会在核心进行氢融合成氦的核聚变反应,能量从恒星的内部将逐渐向外传输,从恒星表面辐射到太空。一旦恒星核心的氢消耗殆尽,恒星的生命就即将结束。在生命结束之前,会以(超)新星的形式爆发,并伴随更重元素的核合成过程。因此,我通常不把(超)新星当做一个天体,而认为是恒星演化的一个短暂的过程。

恒星演化晚期因其核心的氦燃料耗尽,在最后爆炸过程中会将其物质外壳抛向宇宙空间,形成一个膨胀的气体和尘埃构成的壳状结构,这就是行星状星云。超新星爆发后的超新星遗迹也是其中的一种。行星状星云一般指外形呈圆盘状或环状的并且带有暗弱延伸视面的星云,是发射星云的一种。发光原理是恒星残骸发射的

紫外线光子将周围气体的原子游离,于是气体开始产生受激辐射。

沙漏星云

猫眼星云


在爆发之后,根据恒星质量的不同会形成诸如白矮星、中子星和(恒星级)黑洞之类的恒星的残骸。这些残骸会长时间稳定存在,称其为天体也未尝不可。

恒星演化历程


月亮 这一类的卫星

除了太阳,人类最早认识应该就是地球的卫星——月球。西方有月亮女神——阿尔忒弥斯,东方有嫦娥奔月、玉兔捣药、吴刚伐桂。现在人们发现在很多行星都有卫星环绕,有些还不只一颗,例如土星目前为止所发现的卫星数已经有30多颗。卫星一般都较小,被行星引力束缚围绕行星公转。

作者手中的月球模型

土星的部分卫星照片

行星

人类生活的地球就是一颗行星,因为有人类——目前所知唯一的智慧生命的存在,使得在太阳系八大行星中成为最为特殊的一颗。太阳系的八大行星为水、金、地、火、木、天、海。上中学时还是九大行星,其中的冥王星被降级为矮行星,因为其的质量太小并且没有能够清空它自己的轨道。太阳系的行星在夜间肉眼可见的行星有五颗,在中国古代以五行命名

行星一般不发光,围绕(有时不只一颗)恒星公转。行星不发光,我们只所以能够看到太阳系的其它行星是因为它们被太阳照亮,反射太阳光到我们的眼睛。根据人类对太阳系行星的认识,人们把行星分为两类:类地行星(岩石型行星)和类木行星(气态行星)

太阳系的主要天体(太阳,八大行星、小行星、冥王星等柯伊伯带天体、彗星)

冥王星,尽管全身心地比心,还是被从9大行星中除名。

在太阳系外,随着天文学家的搜寻已经找到了大量的围绕其它恒星绕转的行星。系外行星探测是现代天文学研究的热点方向之一,因为系外行星的关系探测关系到人类“从哪里来?”和“到哪里去?”的问题。随着开普勒空间望远镜于2009年顺利升空,极大的促进了人类在系外行星(特别是位于可居住带的岩石型行星)探测方面的进展。截止2018年5月24日,人类已经确认的太阳系外行星有3730颗,其中绝大数都要归功于开普勒望远镜。太阳系外行星取得的前所未有的巨大成就,和引起的媒体轰动效应,使得系外行星探测也成为社会民众来谈论的一个热门话题。

“地球2.0”的系外行星-开普勒452b和地球对比图


太阳系的其它天体

除了上述的主要几种以外,太阳系还包括小行星、彗星、流星体等小天体和其它星际物质,这在宇宙空间的其它恒星周围应该也是普遍存在的,但有由于观测所限太阳系外的小天体有待发现。


让我们走出太阳系,进入更大的空间。

我们就会发现我们的太阳只是银河系几千亿颗恒星中普通的一颗。这些数目巨大的恒星构成了银河系。 银河系是我们人类所生存的星系,星系就是大量(上亿颗,甚至千亿颗)恒星的集合体。关于星系的构成可以参考https://www.wukong.com/question/6399078126038548738/

银河和银河系想象图


在宇宙中,银河系也并不特殊。在银河系以外存在着大量的河外星系,根据目前的观测估计整个宇宙大约有2000亿个星系。随着观测的深入,我们认知的星系的数目还会大量增大。


很多人可能会把类星体认为也是天体的一种。其实根据目前对类星体的认知,类星体应该也只是星系演化的一个阶段而已。关于类星体,可以看考https://www.wukong.com/question/6506315751828226318/

总的来说,类星体生活在一个很大的星系的中心,它发出光要远超过它生活的星系。类星体是活动星系核中光度很高的那一种,所谓的活动星系核从其名字也就知道指的是活动的星系核心。现在的研究认为每个大质量星系的中心都有一个超大质量(质量至少百万个太阳那么重,大的可以到十亿甚至百亿个太阳那么重)黑洞,活动星系核就是星系中心黑洞依靠引力吸积吞噬周围的气体和尘埃等尘埃的阶段,这位物质在这个过程中部分引力能以热能的形式释放出来,发出的大量的光和热。这个阶段一般之后几百万年,只是星系整个寿命的一瞬而已。


南极观星人

宇宙之中,种类众多的星体是怎么区分的?依据是什么?

天体的种类繁多,一般意义上的星体都是泛指我们能观测到的天体,当然在这个范畴中是否把星系这种天体排除出去或许有待商榷,下面就做一个不完整的分类

我们的宇宙

一、星系 星系是众多的天体围绕着中心旋转的一个天体的聚合体,我们所在的银河系按大小分就是一个中等大小的星系,我们临近的大小麦哲伦则是矮星系,IC101则是超大星系,如按形状分一般分为椭圆星系、螺旋星系和不规则星系等


最大的黑洞,中间这个小点就是整个太阳系,包括冥王星

二、黑洞 一般星系的中心就是黑洞,否则以星系巨大的体量,没有一种天体能够牵引着各式的天体在宇宙中狂奔,只有黑洞才能做到。黑洞也分4类:分别是施瓦西黑洞(不旋转、不带电荷)、赖斯纳—诺德斯特龙黑洞(不旋转、带电荷)、克尔黑洞(旋转、不带电荷)、和克尔—纽曼黑洞(旋转、带电荷)

三、恒星

活着的恒星:类星体、蓝超巨星、超巨星、红巨星、黄矮星、红矮星、褐矮星....

聚集的四个类星体

参宿四是一颗红巨星

正在垂死挣扎的恒星-超新星,超新星分类见下图:

超新星的分类

超新星爆发以及在星云中的冲击波

恒星死后留下的尸体:白矮星、中子星、磁星、脉冲星.....

中子星

四、星云 星云是宇宙中最漂亮的天体之一,一般星云可以分为:发射星云、反射星云、暗黑星云及行星状星云,其实星云一般都是恒星垂死挣扎超新星爆发后留下的渣渣

猎户座发射星云M42

五、行星 行星是我们唯一踏足过的天体,毕竟我们地球就是一颗行星。一般行星按质地分为类地行星和类木行星,按所在区域分为太阳系内行星和系外行星,按大小分为矮行星、行星和超大行星

超级地球

六、卫星 这里指的卫星是天然卫星

月球就是地球的天然卫星

太阳系各行星卫星的数量

七、小行星 如果按质地可以分为以碳为主的、石质的、金属质的三大类,如果按来源区分可以分为小行星带天体、柯依柏带天体和系外小行星,我们最喜欢看的彗星和流星也是属于小行星一类的天体哦

这个与黄道面有大角度的天体一般来自系外

太阳系内小行星示意图

最后道宇宙尘埃归类到哪里,估计尘埃应该不算星体了,也就不用归类了,但可不能小看尘埃哦

黄道光与银河,黄道光即太阳系黄道面上尘埃的反光,如果能看到黄道光,说明这个区域的条件非常好,适合天文观测

以上是个不完全的归类,或者方法有些粗暴简单,有很多天体都没有分类,比如:行星环,黑洞的吸积盘等等,如果有更好的分类方式,欢迎各位留言补充

星辰大海路上的种花家感谢您的阅读


星辰大海路上的种花家

宇宙星体大体分恒星,白矮星,中子星,黑洞;行星;卫星;褐矮星;未知星体。

恒星可以聚变的星体。白矮星,中子星,黑洞(包括类星体)恒星尸体区别是引力不同使组成不同。行星包括小行星不发光的星体(有不跟恒星的自由行星)。卫星绕恒行星运行的星体。褐矮星介于行星和恒星之间失败的恒星。未知星体比如夸克星


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