描繪星星的生活
恒星是宇宙中最令人驚訝的物理引擎。它們輻射光和熱,并在其核心中產(chǎn)生化學元素。然而,當觀察者在夜空中看著他們時,他們看到的只是成千上萬的光點。有些看起來微紅,有些則是黃色或白色,甚至是藍色。這些顏色實際上提供了恒星的溫度和年齡以及它們的壽命的線索。天文學家"排序"恒星的顏色和溫度,結果是一個著名的圖形,稱為Hertzsprung-Russell圖。H-R圖是每個天文學學生早期學習的圖表。
學習基本的H-R圖
通常,H-R圖是溫度與亮度的關系??紤]"亮度"作為定義對象亮度的一種方法。溫度是我們熟悉的東西,通常是物體的熱量。它有助于定義一種名為恒星's光譜類,的東西,科學家們也通過研究來自恒星的光的波長來計算出來。因此,在標準的H-R圖中,光譜類別從最熱的恒星標記為最冷的恒星,字母為O,B,a,F(xiàn),G,K,M(以及輸出到L,N和R)。這些類也代表特定的顏色。在一些H-R圖中,字母排列在圖表的頂行上。熱藍白色恒星位于左側(cè),較冷的恒星往往更靠近圖表的右側(cè)。
基本的H-R圖標記為此處所示的圖。近對角線稱為主序列。宇宙中近90%的恒星在他們的生命中一次沿著這條線存在。他們在核心仍然將氫與氦融合時做到這一點。最終,它們耗盡氫氣并開始融合氦。當它們演變成巨人和超級巨人時。在圖表上,這樣的"**"星星最終在上面右角。像太陽這樣的星星可能會走這條路,然后最終縮小成為白色侏儒,出現(xiàn)在圖表的左下部分。
20 H-R圖背后的科學家和科學
H-R圖是由科學家Ejnar Hertzsprung和Henry Norris Russell于1910年開發(fā)的。兩人都在研究恒星的光譜-也就是說,他們正在使用光譜圖研究恒星的光。這些儀器將光分解成其組成波長。星狀波長的出現(xiàn)方式為恒星中的化學元素提供了線索。他們還可以揭示有關其溫度,空間運動和磁場強度的信息。通過根據(jù)它們的溫度,光譜類別和亮度在H-R圖上繪制恒星,科學家可以將恒星分為不同的類型。
今天,圖表有不同版本,取決于科學家想要繪制圖表的具體特征。每個圖表都有類似的布局,最亮的恒星向上伸展并轉(zhuǎn)向左上角,還有一些在下角。
H-R圖的語言
H-R圖使用所有天文學家都熟悉的術語,因此值得學習圖表的"語言"。大多數(shù)觀察者可能在應用于恒星時聽到了"幅度"。它'是星形's亮度的度量。然而,由于以下幾個原因,一顆恒星可能會顯得明亮:
- 它可能相當接近,因此看起來比更遠的一個更亮
- 它可能更亮,因為它和#39;更熱。
對于H-R圖,天文學家主要關注星形's#34;內(nèi)在"亮度-也就是說,它的亮度是由于它實際的熱量。為什么發(fā)光(前面提到)沿著y繪制-軸。恒星越大,發(fā)光就越亮。這就是為什么最熱,最亮的恒星被繪制在H-R圖中的巨人和超級巨人之中的原因。
如上所述,溫度和/或光譜類別是通過非常仔細地觀察星形光而得出的。隱藏在其波長內(nèi)的是關于星中元素的線索。氫是最常見的元素,正如20世紀初天文學家Cecelia Payne Gaposchkin的工作所顯示的那樣。氫被融合在核心中制造氦,這樣'為什么天文學家看到恒星中的氦's譜,也。光譜類與恒星溫度密切相關,這就是為什么最亮的恒星在O級和B級。最冷的恒星在K級和M級。最冷的物體也很暗淡健康知識判斷題,很小,甚至包括棕色侏儒。
需要記住的一點是,H-R圖可以向我們展示a型恒星可以變成什么恒星,但它不一定預測恒星的任何變化。這就是為什么我們有天文物理學-它將物理定律應用于恒星的生命。