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天体物理学中有很多重要的科学图形,其中最著名的一幅叫赫—罗图.它的科学意义是什么选择答案——A、揭示了恒星一生的演化特征B、揭示了宇宙膨胀C、说明了恒星的结构D、表现了天体的类型麻烦请注明答案的说明或出处
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选A赫—罗图的纵轴是光谱型,横轴是光学流量,它揭示了恒星的演化过程.请不要相信一楼,
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扫描下载二维码恒星的平均生命周期是多少年？
恒星的平均生命周期是多少年？
10-03-14 &
恒星是由炽热气体组成的，能自己发光的球状或类球状天体。离地球最近的恒星是太阳。恒星都是气体星球，银河系中的恒星大约有两千亿颗。恒星是处于运动中的 ，因为距离人类太遥远，不借助于特殊工具和方法，很难发现它们在天上的位置变化，古代人以为它们是固定不动的星体，把它们叫作恒星，意思是“永恒不变的星”。提问 编辑摘要  目录 [隐藏] 1 术语简介 2 术语起源 3 术语命名 4 主要特征 5 主要分布 6 主要结构
恒星-术语简介        数以百計的恆星聚集在一起。图片由哈勃太空望远镜拍摄恒星通常是在一团密度均匀、稀薄的星际气体中形成的。在形成的过程中，首先是气团中心的星际物质在引力作用下互相吸收、聚集，密度开始增大，对周围物质的吸引力增加，吸引周围更多的物质向中心聚集，并进一步使中心密度增加、压力增大、温度升高。当压力和温度达到某一水平时，中心部分逐渐开始发光、发热，这时就可以认为一颗恒星婴儿诞生了。恒星婴儿又可分一级，二级两年年龄段，一级恒星的年龄大约为1万年，二级恒星的年龄大约为10万年。如果用恒星生命周期和人类相比，一级恒星相当于出生1小时的婴儿，而二级恒星也只相当于刚出生10小时的婴儿。这次观测到的蛇夫座恒星属于年龄大约为10万年——也就是相当于刚出生10小时的婴儿的二级恒星。一级恒星的周围包裹着一层被中心吸引的、较为浓密的气体外壳，阻挡恒星中心部分向外辐射能量。随着中心部分的密度增加和温度升高，当中心辐射的能量冲破外壳的束缚时，就标志着一级恒星已经演化为二级恒星了。恒星是由炽热气体组成的，本身能发光的天体；行星是围绕恒星运行的，本身不发光的较大的天体；卫星是围绕行星运行本身也不发光的天体，例如，月亮就是地球的卫星。地球是太阳的行星，而太阳则是恒星。除太阳外，离我们最近的恒星是比邻星，它与地球之间的距离约为4.24光年。许许多多的恒星合在一起，组成一个巨大的星系，其中太阳系所在的星系叫银河系。银河系像一只大铁饼，宽约8万光年，中心厚约1.2万光年，恒星的总数在1000颗以上。恒星不仅在动，而且动得非常快。天狼星以每秒8公里的速度向地球奔来；织女星以每秒14公里的速度向地球奔来；牛郎星更快，以每秒26公里的速度向地球奔来。由于恒星在不停地运动，星座的形状也在不停地变动。[1]恒星-术语起源        恒星人类对恒星的观测历史悠久。古埃及以天狼星在东方地平线的出现，预示尼罗河犯滥的日子。中国商朝就设立专门官员观测大火在东方的出现，确定岁首的时刻，与作物播种与收割并列在卜辞中。而中国明朝的航海家们则利用航海九星来判断方向。美国的阿波罗11号飞船设有光学定位仪，利用恒星来确定位置。在历史上，恒星在世界各地的文明中都曾占有重要的地位，它们被作为宗教上的实践并用於天文导航上指示方向。许多古代的天文学家都相信恒星被固定在永恒的天球上(球形的天空)，并且永远不会变化。经由相约成俗，天文学家将一群一群的恒星集合组成星座，并且用它们来追踪行星在天空中的运动和臆测太阳的位置。太阳在星空背景(和地平线)被用来创造了历法，可以用来实践农业的调控。现在几乎全球都在使用的格里历就是依据最靠近地球的恒星，太阳為基础建立的。最古老的，标有精确日期的星图出现在西元前1,534年的古埃及。伊斯兰天文学家为许多恒星取的阿拉伯文名称一直到今天都还在使用，他们还发明了许多天文仪器可以测量和计算恒星的位置。在11世纪，阿布·拉伊汉·比鲁尼描述银河系像是由有恒星的云气组成的许多碎片，在1019年的月食也测量了一些恒星的纬度。尽管天空是永恒不变的，中国的天文学家知道还是有新的恒星可能出现。早期的一些欧洲天文学家，像是第谷，就在夜空中辨认出一颗新的恒星(后来称为新星)，因此认为天空不是永恒不变的。在1584年，焦尔达诺·布鲁诺认為恒星像太阳一样，也可能有其他行星，甚至有像地球一样的，环绕著它们，古代的希腊哲学家德謨克利特和伊比鳩鲁也曾经提出和他一样的想法。在进入下个世纪前，天文学家已经取得了一致的看法，认為恒星是遥远的太阳。神学家李察·宾特利质疑这些恒星為何没有对太阳系施加万有引力，艾萨克·牛顿解释认为在每个方向分布的恒星将引力彼此互相抵销掉了。意大利天文学家Geminiano Montanari在1667年观测和记录了大陵五的光度变化，爱德蒙·哈雷出版一对邻近&恒星&自行的测量报告，显示出从古希腊天文学家托勒密和喜帕恰斯迄今，它们的位置已经改变了。白塞尔在1838年首度利用视差的技术测出一颗恒星(天鹅座61)的距离是11.4光年，显示了天空的广大和天体距离的遥远。威廉·赫歇尔是第一位尝试确定恒星在天空中分佈状态的天文学家。在1780年代，他用量测器对600个方向进行了一系列的测量，计算沿著视线方向可以看见的恒星数目。透过这样的研究，他推论出恒星的数量平稳的向著天空的一侧增加，这个方向就是银河的中心。他的儿子约翰·赫歇尔在南半球的天空重复他的研究，也得到向著同一方向增加的相同结果。除了这些还有其他的成就，威廉·赫歇尔还注意到有些恒星不仅是在相同的方向上，彼此之间还是物理上的伙伴形成了联星系统。约瑟夫·夫琅禾费和安吉洛·西奇开创了科学的恒星分光学，经由比较天狼星和太阳的光谱，他们发现有不同数量和强度的吸收谱线 —恒星光谱中黑暗的谱线是由大气层吸收特定频率的波长造成的。西奇从1865年开始分依据光谱类型对恒星做分类。不过，现代的恒星分类系统是安妮·坎农在1900年代建立的。在19世纪双星观测所获得的成就使重要性也增加了。在1834年，白塞尔观测到天狼星自行的变化，因而推测有一颗隐藏的伴星；爱德华·皮克林在1899年观测开阳週期性分裂的光谱线时发现第一颗光谱双星，週期是104天。天文学家斯特鲁维和S. W. Burnham仔细的观察和收集了许多联星的资料，使得可以从被确定的轨道要素推算出恒星的质量。第一个获得解答的是1827年由Felix Savary透过望远镜的观测得到的联星轨道。对恒星的科学研究在20世纪获得快速的进展，相片成为天文学上很有价值的工具。卡尔·史瓦西发现经由比较视星等和摄影星等的差别，可以得到恒星的顏色和它的温度。1921年，光电光度计的发展可以在不同的波长间隔上非常精密的测量星等。阿尔伯特·迈克耳孙在虎克望远镜第一次使用干涉仪测量出恒星的直径。在20世纪的第一个十年裡，恒星物理概念性的重要工作开始进展。在1913年，赫罗图发展出来，推动了恒星在天文物理上的研究。解释恒星内部和恒星演化的模型被成功的发展出来；恒星光谱也因为量子物理学的进展而得以成功的解释；恒星大气中的化学成分也能够被确定。除了超新星之外，各别的恒星都在我们的银河系所在的本星系群中被观测到，特别是在可以看见的银河部分(如同展示我们的银河系可以利用的详细星表 。但是有些距离地球一亿光年远，在室女座星系团M100星系内的恒星也被观测到。在本超星系团也有一些星团被观测到，并且现代的望远镜原则上可以观察到本星系群内单独的微弱恒星— 被解晰出来最遥远的恒星距离在一亿光。然而在本超星系团之外的星系中，无论是单独的恒星或星团都未曾被观测过，唯一的例外是在十亿光年外的一个拥有数十万颗恒星的巨大星团曾留下微弱的影像—距离十倍于以前曾观测过最遥远的星团。 恒星-术语命名        巨大的恒星形成区域中国 每一颗恒星都要给它取一个名字，才能够便于研究和识别。中国在战国时代起已命名肉眼能辨别到的恒星或是以它所在星官命名，如天关星、北河二等；或是根据传说命名，例如织女星（织女一）、牛郎星（河鼓二）、老人星等；或根据二十八宿排列顺序命名，例如心宿二等，构成一个不严谨的独立体系。 西方 星座的概念在巴比伦时期就已经存在，古代的观星人将哪些比较显著的恒星和自然或神话等特定的景物结合，想像成不同的形状。位于黄道带上的12个星座就成了占星学的依据，许多明显的单独恒星也被赋予专属的名字，特别是以阿拉伯文和拉丁文标示的名称。而且有些星座和太阳还有它们自己整体的神话，它们被认为是亡者或神的灵魂，例如大陵五就代表著蛇髮女怪梅杜莎。到了古希腊，已经知道有些星星是行星(意思是“漫游者”)，代表著各式各样重要的神祇，这些行星的名字是水星、金星、火星、木星、和土星 (天王星和海王星虽然也是希腊和罗马神话中的神祇，但是它们的光度暗淡，因此古代人并未发现，它们的名字是后来才由天文学家命名的。) 。大约在1600年代，星座的名称、范围以及恒星的名字还是由各个地区自己命名的。1603年，德国天文学家约翰·拜耳创造了以希腊字母序列与星座结合的拜耳命名法，为星座内的每一颗恒星命名。然后英国天文学家约翰·佛兰斯蒂德搞出了数字系统的命名法，这就是佛兰斯蒂德命名法。从此以后许多其他的系统的星表都被创造出来。其他 科学界唯一认可能够为恒星或天体命名的机构是国际天文联合会(IAU)[24]。很多的私人公司(例如：&International Star Registry&)以贩售恒星的名字为主，但是除了购买者以外，这些名字既不会被科学界认可，也没有人会使用这个名字，并且有许多组织假称为天文机构进行诈欺，骗取无知的民众购买星星的名字。 恒星-主要特征        赫-罗图不仅显示了各种恒星的特点，同时也反映了恒星的演化过程，因此，成为研究恒星的重要手段之一。恒星的大小相差悬殊：太阳是一颗普通的恒星，它在恒星中只是中等大小而已，有比太阳直径大数百倍甚至一二千倍的恒星，如御夫座ε双星中较暗的一颗，其直径是太阳直径的2000倍。也有直径仅为太阳的几十分之一甚至更小的恒星，如白矮星的直径约是太阳直径的百分之一。恒星的演化和结构都取决于它的质量：根据测量发现，大多数恒星的质量集中在0.1—10个太阳质量之间。质量再大的恒星就很不稳定，难以存在，如果质量过小，引力收缩产生的中心温度和压力不够，核聚变反应就难以持续，即不能成为具有恒星性质的天体。恒星的质量是变化的，随着热核反应的进行，质量不断转变成能量辐射出去，有些恒星还因为大气膨胀或抛射物质而不断损失质量。恒星的密度差别很大：恒星的密度是指平均密度（恒星总质量与总体积的比值）。由于恒星的大小差别很大，所以密度差别也较大。太阳的平均密度是水的1.409倍，主序星的平均密度是太阳的10倍到1/10左右，红超巨星的平均密度比水小100万倍，而中子星的密度高达水的万亿倍至百万亿倍。恒星的颜色与光谱：当夜晚我们仰望星空时，如仔细观察可以看到恒星颜色有所不同，有的发红，有的发蓝，有的看起来是黄的或白的，颜色的不同是因为恒星的光谱不同。恒星光谱显示的是恒星表面和大气的情况，同时也和内部结构有关。通过恒星光谱可以确定恒星的化学组成、温度、大小、质量、密度、距离、运动方向和自转等许多信息，被称为“无声的语言”。一般情况下，蓝色恒星的表面温度在10000K以上。黄色恒星的表面温度在6000K到5000K，如太阳。红色恒星的表面温度更低。恒星的分类：恒星的分类方法很多，依据恒星之间的关系可分为：单星、双星、星团等。单星是孤独存在的恒星，近旁没有因引力作用而与之相互绕转的天体。像太阳就是一颗单星，离太阳最近的恒星是关人马座的比邻星，它们之间相距4.3光年，已缺乏引力联系，不可能相互绕转。双星中研究较多的是物理双星，其两颗子星在空间彼此靠得很近，在相互引力作用下，绕公共重心旋转，其中较亮的子星称为主星，亮度较小的称为伴星。天狼星、北斗一、参宿一、参宿三、参宿七等都是双星。由成团的恒星组成的，被各成员的引力束缚在一起的恒星群称为星团。星团成员彼此间存在相对运动，同时星团的整体也存在着空间运动。像最早被发现的昴星团中，恒星的数目从十几个到几万个不等。 [2]恒星-主要分布        在轨道上环绕着天狼星的白矮星(艺术想像图) NASA的影像除了单独的恒星之外，联星系统可以是两颗或更多的恒星受到重力的约束而在轨道上互绕著，最普通的联星系统就是联星，但是三颗或更多恒星的系统也有被发现。而因为轨道要稳定的缘故，这些联星系统经常会形成阶级制度的共轨联星[45]。也存在著更大的、被称为星团的集团：范围从只有几颗恒星的星协，到最庞大的拥有数十万颗恒星，称为球状星团的集团。 联星系统是长期处在特定重力场约束下的恒星集团，通常都由巨大的O和B型恒星组成，而且80%的恒星是联星系统是多星系统。但星单独恒星的部份因为更小的天体被发现而有所增加，仅有25%的红矮星被发现有伴星。因为85%的恒星是红矮星，所以在银河系内多数的恒星都是单独的。 恒星在宇宙中的分布是不均匀的，并且通常都是与星际间的气体、尘埃一起存在于星系中。一个典型的星系拥有数千亿颗的恒星，而再可观测的宇宙中星系的数量也超过一千亿个(1011)。过去相信恒星只存在余星系之中，但在星系际的空间中也已经发现恒星。天文学家估计宇宙至少有700垓(7×1022)颗恒星 除了太阳之外，最靠近地球的恒星是半人马座的比邻星，距离是39.9兆(1012)公里，或4.2光年。光线从半人马座的比邻星要4.2年才能抵达地球。在轨道上绕行地球的太空梭速度约为8公里/秒(时速约30,000公里)，需要150,000年才能抵达那儿[50]。像这样的距离，包括邻近太阳系的地区，在星系盘中是很典型的。在星系的中心和球状星团内，恒星的距离会更为接近，而在星晕中的距离则会更遥远。 由于相对于星系的中心，恒星的距离是非常开阔的，因此恒星的相互碰撞是非常罕见的。但是在球状星团或星系的中心，恒星碰撞则很平常。这样的碰撞会形成蓝掉队星，这些异常的恒星比在同一星团中光度相同的主序带恒星有著更高的表面温度。 恒星-主要结构        恒星的剖面结构一颗稳定的恒星内部是在流体静力平衡的状态下：在任何一个小体积内的力量相互之间几乎确定都是完全平衡的。平衡的力是向内的万有引力和恒星内部由于压力梯度產生向外的压力。压力梯度是由电浆体的温差建立的，因为外的的部份温度会比内部核心的低。主序星或巨星的核心温度至少有107K，这样的温度在主序列恒星的核心要燃烧氢进行核融合反应是绰绰有餘的，并且能產生足够的能量防止恒星进一部的崩溃。 在核心的原子核融合时，产生的能量会以γ射线辐射出去。这些光子与包围在周围的电浆体交互作用，增加了核心的温度。在主序代的恒星将氢转换成氦，缓慢但是稳定的增加核心内氦的比率。最后，氦成为核心最主要的成分，并且核心不再產生能量。取代的是，质量大于0.4太阳质量的恒星，核融合慢慢的在包围著氦核心的氢壳层扩展开来。 除了流体静力平衡之外，在稳定的恒星内部也要维持著热平衡的能量平衡。在内部的辐射温度梯度造成热能向外流动。在任何一层向外流出的能量，与邻接其下方那一层向外传送的能量是完全相等的。 这张图显示太阳类型恒星的剖面结构。NASA的图像'辐射层是在恒星内部能以辐射充分且有效率传送能量的区域，在这个区域内电浆没有任何的扰动，也不会任何质量的运动。如果不是这样，电浆就会变得不稳定，并且开始產生对流运动成为对流层。这种情况很可能发生，例如，在某一个区域產生了非常高的能量流动，例如在核心区域或在外面非常不透明的包层附近。 主序带上的恒星能否在外面的包层產生对流，主要取决于恒星的质量。质量是太阳数倍的恒星有著深入恒星内部的对流层而辐射层在外面。较小的恒星，像太阳这样的则正好相反，是对流层在外面[107]。红矮星的质量低于0.4太阳质量，整个都是对流层，阻止了氦在核心堆积成氦核[2] 多数恒星的对流层都会随著恒星老化而改变内部的结构和发生变化。 恒星能够让观测者看见的部份是光球层，这是恒星的电浆体变得透明可以用光子传送能量的一层。在此处，从核心传递过来的能量变成可以自由进入太空中的光子，因此在光球层上的太阳黑子，或是温度低于平均值的区域，就会出现。 在光球层之上是恒星大气层。向太阳这种在主序带上的恒星，最低层的大气是色球层，针状突起和闪焰会出现在这儿。包围在外面的是过渡区，温度在不到100公里的距离内很快的窜升，在上面就是日冕，由大量高热的电浆体组成，巨大的体积可以向外伸展出数百万公里。日冕的存在看来是依靠著恒星外面数层的对流区域。儘管它的温度很高，日冕只发出微弱的光。太阳的日冕平常只有在日全食的时候才能看见。. 从日冕吹出的恒星风是来自恒星的电浆质点，会继续向外扩张直至遭遇到星际物质。对太阳而言，受到太阳风扩张影响所及的气泡状范围称为太阳圈。
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