第一节 恒星和星系

1.恒星及其自行

恒星：由炽热气体组成的，能自身发光的球形或类似球形的天体。恒星是运动的，恒星空间速度的两个分量：视向速度和切向速度。

恒星切向一年走过的距离对观测者所张的角度叫自行。恒星的自行速度，一般都小于每年0.1″，迄今只发现有400余颗恒星的自行超过每年1″。

2.恒星的发光和光谱

恒星的光谱能传递很多信息：

①恒星的光谱反映恒星温度的高低；

②光谱中的吸收线和发射线反映恒星化学组成；

③通过光谱分析可以确定恒星的光度；

④结合光度与其视亮度可推知恒星的距离；

⑤与光度配合可确定恒星的演化阶段和类型。

3.多普勒效应

红移与紫移的概念。

4.恒星的亮度和光度

亮度：恒星的明暗程度。视星等：亮度等级。

星等相差1等,恒星的亮度相差2.512倍；星等越小，亮度越大。

光度：天体的发光强度。绝对星等：天体光度等级。

为比较不同天体的光度，必须将其移到同一距离上，这个标准距离为10秒差距，合32.6光年。（标准距离上的天体的亮度称绝对亮度，其星等叫绝对星等）。

绝对星等的大小公式：M=m+5-5lgd。只要知道天体的绝对星等和视星等，便可其距离。

5.恒星的多样性

（1）单星、双星、星团

依据恒星间的相互关系而分。

①单星：也叫孤星或场星。与其他恒星没有联系。

②双星：

光学双星：只是看起来靠近。

物理双星：有引力作用而互相绕转。其成员叫双星的子星。此类占恒星的1/3。

③聚星：

由两颗以上有联系的恒星聚合构成的多重恒星系统。

普通聚星：先组成双星，再与另一颗或一对组成三合星或四合星，有的还能继续组合。

四边形聚星：成员星等距分布。

④星团：

10个以上恒星组成、被引力束缚在一起的恒星集团。

球状星团：球状，密集，成员多而年老。

疏散星团：不规则，稀疏，成员少而年轻。

（2）变星、新星和超新星

①食变星：

往往与双星有关。

②物理变星：

恒星自身原因，如周期性脉动、不规则的迸发、剧烈的爆炸等。

脉动变星：占变星的1/3。如北极星。

爆发变星：新星、超新星。

（3）巨星，超巨星，白矮星

恒星体积的多样性。

赫罗图：又叫做光谱-光度图。以恒星的光谱型（或温度）为横坐标，以它的光度（或绝对星等）为纵坐标。每颗恒星按照各自的光谱型和光度，在图上占有一定的位置。

（4）白矮星，中子星，黑洞

白矮星：由简并电子组成的体积小，密度大，温度高的恒星。

中子星：由简并中子组成的体积小，密度大，磁场强的恒星。

黑洞：理论预言中的一种天体，其强大的引力甚至使得它发射的辐射都不能脱离自身，因而不能被“看”到。

白矮星、中子星和黑洞都属于致密星，恒星演化到了晚期的存在形式。

6.恒星的演化

形成阶段、主星序阶段、晚期演化阶段。

星际物质 → 星云 → 原恒星 → 主序星 → 红巨星 → 爆发 → 致密星+星云

7.银河与银河系

星系:大量的恒星、星云、星际物质在引力作用下形成的巨大的集合体。

银河是银河系主体在天球上的投影（环天光带）；银河系是以银河命名的星系（形似圆盘）。

银河系总质量：大约是太阳质量的1400亿倍；恒星数：1～2千亿颗；大小：直径8万光年。

银河系的形状：形如棉花团包裹着铁饼。

银河系主体：外围松散的球状的银晕、中心密度较大的铁饼状的银盘、核球。核球中心是银核；银核中心是银心。银盘上有旋臂。

8.太阳在银河系中的位置和运动

位置：位于银道面附近；银盘的一侧。相对于银心的旋转：速度为250km/s，绕转周期为2.5亿年；相对于邻近恒星的运动：以20km/s 的速度向武仙座方向（近织女星）前进，此方向所指的点谓之奔赴点。

9.河外星系

地球以上各级天体系统：

10.宇宙

（1）哲学宇宙：宇宙无限。空间无限：无边无际（无边界，形状和中心）；时间无尽：无始无终（无起源，年龄和寿命）。

（2）科学宇宙：指总星系。时间上有起源、空间上有边界。

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