为了练习打字而对黑心英语书店的上古资料的重新排版,正在进行中。
[toc]
旋涡星系的名称来自由核球向外成对数螺线在星系盘内延伸,并有恒星形成的明亮螺旋臂。螺旋臂相对的可以区分出有星系盘结构却没有螺旋臂结构的透镜星系的。旋涡星系的星系盘外通常会有球形的星系晕,其中主要是年老的第二星族恒星,也有许多被聚集在环绕着星系核的球状星团内。
利用放射性同位素衰变。因为放射性元素以特殊的衰变速率从母同位素衰变至子同位素,因此能够通过比较每种同位素的含量来判断岩石的年龄。目前可以接受的太阳系年龄计算来自于两种同位素的比较,即陨石中的铀238衰变为铅206,铀235衰变为铅207.这种比较依赖于铀238和铀235的比率。
由太阳形成前的某颗恒星的核合成产生,通过超新星爆发抛射出来。
利用黑体辐射定律和光谱分析。恒星的有效温度决定了其光谱型,每种光谱对应相应的温度。
因为太阳黑子的温度比太阳光球层表面的温度要低$1000-2000\degreeC$,所以看上去像一些深暗色的斑点。
我们观测恒星的光学辐射都是在夜晚,因为要避开太阳耀眼的光芒。只有在日全食的食既至生光的短暂期间,当月球把太阳圆面完全遮挡的时候,来自太阳方向的恒星才可能被观测到。这些恒星发射的光字由于太阳引力场的影响而偏离了直线,使得我们观测到的恒星位置与它们的实际位置(即夜晚的位置)存在偏移。这个位置偏移很小。
根据恒星的光谱特征所作出的分类。现在通用哈佛分类法,光谱类型按字母序列O、B、A、F、G、K、M的次序命名。太阳属于G2V光谱型,有效温度为$5770K$。
直接测量:参宿四;
光学干涉:比邻星;
利用光度和有效温度。
质量:利用Kepler第三定律,由轨道半长轴的长度和轨道周期计算出双星的质量和。再由双星各自到公共质心的距离的比值得到双星质量比,进而求得每一颗子星的质量。
半径:直接观测得到。
中子在$\beta$衰变过程中产生少量的质子,当这些质子占据了足够多的质子能态后,就会使得中子的$\beta$衰变过程不能进行,即中子的能量低于电子和质子能量总和,稳定的中子星也就形成了。
引力强大,引发反$\beta$衰变,因此中子星内部同时存在$\beta$衰变和反$\beta$衰变,中子与质子处于动态平衡。而在引力场极大的情况下,反$\beta$衰变为主。
爆发过程中有巨大的引力能释放。
1953年史克洛夫斯基提出蟹状星云的射电辐射机制是同步加速辐射,很快被光学偏振观测所证实。
角动量守恒,前身恒星半径大自转慢,塌缩后半径小自转快。
磁通量守恒,塌缩使得表面积变小而磁通量不变,因此磁场变强。
主要有:脉冲星、X射线脉冲星、磁星。辐射能源分别是:转动能、下落气体释放的引力能、磁能。
星系中心和双星系统。
宇宙学距离。
1980年代,基于Ginga卫星的观测结果,许多人相信伽马射线暴是发生在银河系中的一种现象,成因与中子星有关,并围绕中子星建立起数百个模型。20世纪80年代中期,美籍波兰裔天文学家帕钦斯基提出,伽马射线暴发生在银河系外,是位于宇宙学距离上的遥远天体,然而这种观点并没有得到普遍认可。
如果伽马射线暴确实发生于宇宙学尺度上,那么由它的亮度就可以推断,伽马射线暴必定具有非常巨大的能量,往往在几秒钟之内释放出的能量就相当于几百个太阳一生中所释放出的能量总和,是人们已知的宇宙中最猛烈的爆发。
短暴:短暴可以短至几个毫秒,它们显示出了惊人的余辉匮乏——只有通过余辉我们才能精确测定爆发的位置。因此天文学家几乎没有机会进行后续观测,研究短暴的本质。一个主流理论认为,它们是在两颗中子星(或者是一颗中子星和黑洞)相互绕转,分裂成一个发射出喷流的盘,最终塌缩为一个单独黑洞的过程中产生。这样的事件结束得极其迅速,只产生出很少的余辉,甚至根本没有余辉。
射电波段、红外线、X射线(大气层之外)。
p242
图略。
区别:
氢原子质量小,类地行星的引力不足以将其束缚住,故而其已经基本逃逸。
恒星质量是恒星的最重要的是物理量之一,也是恒星的结构合理恒星的演化的决定性因素。
但是后面几种方法都不如动力学质量可靠。
不带括号的页数是天文学导论中的,()中的页数是天体物理概观中的
CH1
金星的相P2:伽利略根据日心说画出金星相的变化,日心说的证据
天球P8:假想圆球,天体在天球上的位置反映视线方向投影
原子钟:铯133原子超精细能级间跃迁周期的9192631770倍为1秒;地球自转变慢,故加上闰秒
恒星时P13:以遥远恒星为标准(恒星平行光),由于地球公转,所以恒星日比太阳日短一些,为23h56m4.09s
恒星简介(P14)
星系和星系团简要(P15)
爱因斯坦光钟P15;秒定义为光子一个往返(对比静钟和动钟里秒的长度)
开普勒三大定律P20:一、焦点在太阳的椭圆轨道二、面积速度不变三、T2正比于a3
CH2
太阳系年龄P39;4.6×109yrs
星云假说P39;太阳系起源于巨大的分子云(P84)
金斯质量(ppt);气体云超过金斯质量后塌缩(P85,P86)
行星的形成P41;新生恒星周围的气体,尘埃吸积,形成行星
太阳属性的测量P43:直径—距离+角直径;质量—牛顿第三定律;密度—半径+质量,光度—距离+流量;温度—维恩位移定律
Fraunhofer线P49;太阳的吸收线(无发射线∵各向异性;碰撞退激发)
pp链P53;41H—>4He+2e++2中微子+2γ(P92)
CNO循环P233(P93)
3alpha过程P234(P107)
太阳中微子问题P57;探测到的中微子只有理论预言的三分之一(P121)
太阳的结构P59;太阳大气:光球层、色球层、日冕
太阳的活动;太阳风P61,太阳黑子P62,日珥、耀斑P65
太阳黑子P62;温度较低;可用于测太阳表面转动速度
日全食检验广义相对论P69;星光偏折
CH3
行星的定义P75:1、绕太阳公转;2、质量足够大,近球形,流体静力学平衡;3、轨道附近不存在其它质量大致相同的天体
行星的属性P79-85:质量、密度、周期、温度、大气
彗星P129:小的太阳系天体,近日时大气扩散,可成慧尾
CH4
地外行星的探测方法:1、动力学方法(1)视向速度法(多普勒效应)P135(2)脉冲星计时法P138(3)天体位置测量法P1482、凌日法(掩食)P1423、微引力透镜方法P1454、直接成像法(ppt)
地球上存在生命的有利条件(ppt):足够长的恒星和行星寿命;适宜的恒星光度(行星距离);稳定的低偏心率行星轨道;适宜的自转倾斜度;具有合适成分的行星大气;具有磁场;月球稳定地球自转轴;附近存在一个大质量的木星
微引力透镜P145;
CH5
望远镜基本类型及构造:伽利略望远镜、开普勒望远镜(ppt);牛顿式(侧面开孔)P17;卡塞格林式(底面开孔)P172;施密特(球差校正板)P172;马克苏托夫式P174
色差P158:波长(色)不同,折射率不同,现象如在绿光的焦平面上,亮的绿色光斑周围有紫色的环(蓝色+红色)
主动光学P175:低频,修正主镜由于自重和热胀冷缩所造成的形变,其触动器一般位于主镜的后面
自适应光学P175:高频,修正大气湍流对星光波前的扭曲,其触动器位于校正光路中的弹性镜面后方,需要人造定标星
(地球转动)综合孔径技术P188:天线阵干涉,增大有效孔径;利用地球自转
宇宙线P197:90%质子+9%氦核+1%电子+少量的重核
引力波P199:两种偏振模式(Weber共振棒)致密天体并和(黑洞、中子星)
激光干涉引力波天文台(LIGO)P200
激光干涉空间引力波天文台(LISA)P201:探测中等质量黑洞的并合;宇宙残留引力波(太阳辐射压与太阳风的影响)
CH6
(恒星)色指数P214:不同波段星等差如B-V(P49)
恒星光谱P214(P51)
氢原子光谱P215:莱曼,巴尔末,帕申…
哈佛光谱分类P216:OBAFGKM,子类0-9太阳G2
分光视差法P217:基本假设:同一类型的恒星的绝对光度一致,知m和M得距离d(P73)
恒星的赫罗图P219:颜色-星等图(P60)
主序星P220:赫罗图上窄带,正在进行氢核聚变为氦(P60)
CH7
宇宙距离阶梯P285:雷达测距->三角视差法->主星序重叠法->造父变星周光关系->Ia型超新->Tully-Fisher关系(P77)
恒星属性测定:
白矮星P240;恒星死亡后行星状星云中心存在一暗的、白-蓝白的星,电子简并压支撑
,质量上限为钱德拉塞卡极限(P106,P139)
中子星P250:>8Msun恒星死亡(P110,P142)
不同质量恒星的演化(一些演化典型阶段、元素合成);Lowmass(0.05-0.5太阳质量)P231,Midmass(0.5-0.8)P232,类太阳恒星P241,Highmass(>8)P243
洛希瓣P243;密近双星质量交换(P127)
核塌缩超新星P246:II型(蟹状星云)、Ib、Ic型(P114)
Ia型超新星:双星系统,一个是巨星,一个是白矮星。质量极大的白矮星吸取巨星的物质(主要是氢),当达到1.44个太阳质量时,会发生碳爆轰,核爆炸后没有遗留产物(P115)
SN1987AP248
脉冲星P252-259:旋转的中子星,不断地发出电磁脉冲,周期非常稳定,缓慢地变慢(P147)
引力红移(ppt):光子远离黑洞波长变长(P160)
伽玛暴(GRB)(ppt)(P178)
CH8
疏散星团P266:~几百个恒星,形状不规则,恒星较年轻,主要位于旋臂附近
球状星团P267;恒星数目更多,引力束缚更紧密,球状,恒星较年老,多位于核球和银晕内
发射星云P268:恒星形成,HII区(P188)
射电21厘米谱线P271(P187)
漩涡星系P277;构成:核球、(棒、环、)盘、旋臂、晕;核球恒星年老,颜色偏红;旋臂有剧烈的恒星形成活动,恒星年轻,颜色偏蓝。按照核球比例和旋臂缠绕紧密程度分类。
旋转曲线;(P202)
椭圆星系P275:无星系盘,颜色偏红,主要由年老恒星构成。恒星形成活动不剧烈,冷气体少或无,热气体多。按照椭率分类。(P201)
透镜星系:无旋臂的盘星系(介于椭圆星系与旋涡&棒旋星系之间的过渡型星系)。主要由年老恒星构成,气体少。
不规则星系P283:质量小。以年轻星族为主,气体含量多,恒星形成活动剧烈。(P205)
哈勃星系分类P284:哈勃音叉图(P201)
星爆星系P289:恒星形成剧烈。年轻恒星辐射加热尘埃,产生红外辐射。超新星爆发的激波加速电子,产生射电波段的同步辐射。(P206)
活动星系核(AGN)P291:星系中心处于吸积状态的超大质量黑洞。观测倾角不同会导致非常不同的观测特征。有一类为类星体(quasar,QSO)。(P216,P227)
类星体P293:极亮的活动星系核(P222)
视超光速:(P230)
活动星系核的统一模型;(P227)
星系群P295;星系数目一般少于50。(P232)
星系团P295:比星系群更大,最多可到几千个成员星系。成员星系相互引力束缚,之间存在大量热气体,(P233)
超团P297:由星系团和星系群构成,尺度更大。成员星系不再受引力束缚,可以相互退行。(P233)