第2课 恒星世界

恒星概述

恒星是能自己产生能量并发光的球状与类球状天体,由炽热气体构成。在地球上遥望夜空,看到的小小的、闪着光的星星大部分是恒星。

演化过程

恒星诞生于星云,它的一生要经历星云收缩阶段、主序星阶段、巨星阶段和致密星阶段。

主序星阶段是恒星的“青壮年时代”,是恒星一生中持续时间最长的一个阶段。这一时期,恒星以近乎固定的光度发光发热,照亮周围的宇宙空间。主序星阶段之后,恒星将变得动荡不安,成为一颗巨星。然后,巨星在爆发中完成它的使命,把大部分物质抛射回太空,留下的残骸形成致密星(或形成白矮星、中子星、黑洞……)。

光度与温度

恒星发光的能力有强有弱,天文学上用“光度”来表示。所谓“光度”,就是指从恒星表面以光的形式辐射出的功率。一般来说,恒星表面的温度越低,它的光越偏红;温度越高,光越偏蓝。恒星的光度主要由恒星的表面温度和表面积来决定:表面温度相同的两颗恒星也可能有极不相同的光度,而光度相同的两颗恒星可能有完全不同的表面温度和颜色。

质量与寿命

研究表明,恒星的质量大多是在太阳质量的百分之几到150倍之间,一般恒星的质量在 0.1 ~10个太阳质量之间。如果质量再大,它就要爆炸瓦解;而如果质量再小,它的中心温度就不会很高,也就不能成为具有恒星性质的天体。

一般来说,质量越大的恒星,寿命就越短,因为质量越大,核心压力就越高,氢燃烧的速度也就越快。

双 星

我们如果用望远镜观测星空,常常可以看到一些恒星成双成对地靠在一起,实际上它们距离可能是很远的,却相互环绕转动。这样的两颗恒星,被称为“双星”。其中较亮的一颗,称为“主星”;较暗的一颗,称为“伴星”。

双星的颜色五彩缤纷,双双争艳。双星的主星质量有比伴星大的,也有比伴星小的。有许多双星距离很近,天文学家用分光方法得到的光谱,才能发现它们是两颗恒星组成的,这叫“分光双星”。有的用望远镜就能把两颗子星分辨开来,这被称为“目视双星”。有的双星在相互绕转时,会发生类似日食的现象,因此这类双星的亮度会发生周期性变化,我们称之为“食双星”。还有的双星,不但相互之间距离很近,而且有物质从一颗子星流向另一颗子星,被称为“密近双星”。

星 团

恒星总是成群分布。人们通常把恒星数超过 10颗并且有共同起源、相互间存在力学联系的星群称为“星团”。根据包含的恒星数、形状以及在银河系中的位置分布,星团分为疏散星团和球状星团。疏散星团通常包括几百甚至几千颗恒星,结构松散,形状也不规则。它们一般位于银道面附近,因此也曾被称为“银河星团”。球状星团包括成千上万甚至几十万颗恒星,越往球状星团的中心,恒星就分布得越密集。一个球状星团内的恒星多形成于同一时期,演化过程也基本相同。目前已知的最大最明亮的球状星团是位于半人马座的 NGC5139星团,它距地球大约 1.6万光年。

课后精练

1.恒星的主要特点是          。

2.恒星形成于    ,它的一生要经历    、    、    和    。

3.太阳目前处于     阶段。

4.天文学中常用( )来形容恒星的发光能力。

A.视星等   B.光年   C.光度

答案

1.都是炽热的气体星球,能自己发光发热 2.星云 星云收缩阶段 主序星阶段 巨星阶段 致密星阶段 3.主序星 4.C