09.23 為什麼宇宙中的星體會發光,它們是什麼?

宇宙中有許多類型的恆星,從我們瞭解的太陽到白矮星、火星和天王星等星球。許多的恆星以大小來進行分類。

我們以前常聽說過“星變”這個詞,它被用來描述在亮度或光譜上有脈動的恆星。有時變化是相當快的,可以被天文學愛好者在連續幾天中看到它的變化。

為什麼宇宙中的星體會發光,它們是什麼?

在很多時候恆星變化是很難發現的。為了測量光譜的變化,天文學家需要用特殊的儀器來觀察恆星。這些儀器能探測到人眼永遠看不到的微小變化。在我們自己的銀河系中有超過46000顆已知的變星,天文學家在銀河系以外的其他星系中觀測到了數千顆恆星。

大多數恆星都是會變化的,就像我們最瞭解的太陽。它的變化時間相當小,每11年的時間就會發生劇烈的變化。其他的恆星如紅阿爾戈理(在珀修斯星座)變化得更快。阿爾戈爾的亮度每隔幾個晚上就會發生變化。它的顏色變化,使它在遠古時代被天文學家給予了“惡魔之星”的綽號。

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星變會發生什麼?

許多恆星因大小不同而產生的變化也不同。他們被稱為“內在變量”,因為它們在亮度上的變化是由恆星本身的物理性質的變化而形成的的。它們可以在一段時間內膨脹然後收縮。這樣會影響它們發出的光的強度。

是什麼使恆星膨脹和收縮?

它從核心開始,在那裡進行核融合。當來自核心的能量通過恆星傳播時,它會遇到恆星外層密度或溫度的差異而產生變化。有時能量會被阻擋,導致恆星變得更熱。通常膨脹恆星來完成熱量釋放。然後,核層中的物質冷卻,恆星變化就會減弱一點。直到它再次聚集,恆星再次升溫,形成一個變化的週期。

恆星的其他變化包括爆發,通常是耀斑或質量拋射。這些通常被稱為耀斑。這些活動會導致恆星亮度的突然、快速變化。亮度最劇烈的變化發生在恆星向外爆炸時,這種變化可以是一個災難性的變量,對其他星球造成巨大的影響。

恆星在向外爆發時,有時會被某種東西擋住,被稱為外在變量。掩食雙星會導致恆星在相互旋轉時亮度的變化。從現在所瞭解的觀點來看,一顆星在短時間內變暗,有時一顆軌道行星也會這樣變暗,但是亮度的變化非常微小。每次週期變化都與阻擋光的物體的軌道週期相匹配。另一種類型的外在變量發生在有大斑點的恆星,恆星會出現塊狀不明亮的現象,直到斑點旋轉離開。

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星變的類型

天文學家對許多不同類型的星變進行了分類,這些變量通常是以發現這些類型中的第一個的恆星命名的。例如,造父變星是以脈動恆星三角座造父命名的。當發現恆星的亮度脈動與造父星變存在關係時,則使用了造父星變。這也是天文學的一個基本發現。埃德溫哈勃第一次在仙女座星系發現一顆變星時就利用了她的研究成果。通過她的計算,可以準確找到其他星系的恆星。

其他類型的變量包括rrlyrae變量,這些變量是較老的、質量較低的恆星,通常存在於下腺星團中。它們也用於週期-光度距離測定。獵戶座變量是熱的年輕恆星天體,還沒有打開他的核熔爐。他們就像在成長的嬰兒,在不確定的時間發生變化。其他的原恆星類型也可以是所有恆星在誕生時所經歷的收縮週期的變量。

最大的和最活躍的變量是發光的藍色變量,已知最明亮的星變,有時會在相隔數年或數個世紀的時間裡發生劇烈的變化。最著名的例子是南半球天空中的恆星埃塔星。它是非常熱的大質量恆星。總的來說,有將近60種不同類型的星變,每一種都在進行大量的研究,以便天文學家能夠更多地瞭解他們。

為什麼宇宙中的星體會發光,它們是什麼?

觀察變量

天文學中有一整門學科以星變為重點,專業和業餘的觀測者都參與繪製這些恆星的圖表。美國變星觀察協會就有數千名成員,他們仔細跟蹤這些天體。所創作作品被大量專業人士大量使用,然後進行最後的總結和融合,讓人們可以更好地去了解這些星變。所有這些研究都有助於解釋為什麼星星會在一生中閃爍和發光。

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星變文化參考

在古代,們就知道星變了。對觀星者來說,不難看出有些恆星在很短(或很長)的時間內會發生變化。古代天文學家最大的問題是如何解釋這些現象。這些恆星星有時是令人畏懼的,被賦予了不祥的含義。當天文學家開始瞭解這些天體時,一切都發生了變化。今天,人們注重的是恆星內部的變化過程。


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