为什么恒星会眨眼睛的原因
仰望夜空,我们肉眼能够看见的都是恒星,我们经常能看到星星们在一闪一闪地眨眼睛。亲爱的小伙伴们,为什么恒星会眨眼睛呢?下面跟随小编一起来探究一下主要原因吧~
恒星会眨眼睛的原因
恒星是团高温气体球,中央温度超过一千万摄氏度,能够进行核反应释放能量。太阳就是颗恒星,它的直径约有140万公里,和地球的距离大概有1亿5000万公里。除了太阳以外的其他恒星,都距离我们非常遥远,离太阳最近的恒星是位于半人马座方向的α星,它和我们地球的距离大概有40兆公里。
而行星內部沒有核反应,不能支撑太大的体积,所以行星比较小。例如木星是太阳系中最大的行星,它的直径大概是太阳的1/10。打个比方,如果把从地球看遥远恒星比喻从北京看美国的一个篮球,那么从地球看木星就好比从操场的一端看另一端的一个乒乓球。我們的眼睛一般能分辨大约1/60度的细节,所以无论是看恒星还是行星都是“光点”。但是透过望远镜,行星的影像被放大成为“光面”,我们能够看清楚,而恒星却还是很小的光点。那“小光点”为什么会闪烁呢?
原来,地球周围有一层厚厚的大气层,而且大气层的疏密程度并不相同,离地面越近空气越稠密,而高空的空气则是稀薄的。另外,大气通常处于流动状态,热空气不断上升,冷空气持续下降,以至相同地区的大气疏密程度也在变化之中。当恒星发射的光线穿过地球大气时,光线就会在这些不同密度的大气层中被不断地折射着,因而到达我们眼中的光线也就闪烁不定了。
恒星的结构
根据实际观测和光谱分析,我们可以了解恒星大气的基本结构。一般认为在一部分恒星中,最外层有一个类似日冕状的高温低密度星冕。它常常与星风有关。有的恒星已在星冕内发现有产生某些发射线的 色球层,其内层大气吸收更内层高温气体的连续辐射而形成吸收线。人们有时把这层大气叫作反变层,而把发射连续谱的高温层叫作 光球。其实,形成恒星光辐射的过程说明,光球这一层相当厚,其中各个分层均有发射和吸收。光球与反变层不能截然分开。太阳型恒星的光球内,有一个平均约十分之一半径或更厚的对流层。在上主星序恒星和下主星序恒星的内部,对流层的位置很不相同。能量传输在光球层内以辐射为主,在对流层内则以对流为主。
对于光球和 对流层,我们常常利用根据实际测得的物理特性和化学组成建立起来的模型进行较详细的研究。我们可以从流体静力学平衡和热力学平衡的基本假设出发,建立起若干关系式,用以求解星体不同区域的压力、温度、密度、不透明度、产能率和化学组成等。在恒星的中心,温度可以高达数百万度乃至数亿度,具体情况视恒星的基本参量和演化阶段而定。在那里,进行着不同的产能反应。一般认为恒星是由星云凝缩而成,主星序以前的恒星因温度不够高,不能发生热核反应,只能靠引力收缩来产能。进入主星序之后,中心温度高达700万度以上,开始发生氢聚变成氦的热核反应。这个过程很长,是恒星生命中最长的阶段。氢燃烧完毕后,恒星内部收缩,外部膨胀,演变成表面温度低而体积庞大的红巨星,并有可能发生脉动。那些内部温度上升到近亿度的恒星,开始发生氦碳循环。在这些演化过程中,恒星的温度和光度按一定规律变化,从而在赫罗图上形成一定的径迹。最后,一部分恒星发生 超新星爆炸,气壳飞走,核心压缩成中子星一类的 致密星而趋于“死亡”(见恒星的形成和演化)。
恒星的直径
由于和地球的距离遥远,除了太阳之外的所有恒星在肉眼看来都只是夜空中的一个光点,并且它们进入到地球的光受到大气层的扰动,在人眼中看到就是恒星在“闪烁”。太阳也是恒星,但因为很靠近地球所以不仅看起来呈现圆盘状,还提供了白天的光线。除了太阳之外,看起来最大的恒星是剑鱼座R,它的是直径是0.057角秒。
我们对恒星的了解大多数来自理论的模型和模拟,而这些理论只是建立在恒星光谱和直径的测量上。除了太阳之外,首颗被测量出直径的恒星是 参宿四,是由亚伯特·亚伯拉罕·米歇尔森在1921年使用威尔逊山 天文台100吋的胡克望远镜完成(约1150个太阳直径)。
对地基的望远镜而言,绝大多数的恒星盘面都太小而无法察觉其角直径,因此要使用干涉仪望远镜才能获得这些恒星的影像。另一种测量恒星角直径的技术是掩星:这种技术精确的测量被月球掩蔽时光度减弱的过程(或再出现时光度回升的过程),依此可以计算出恒星的视直径。
恒星的尺寸,从小到只有20公里到40公里的中子星,到像 猎户座参宿四的超巨星,直径是太阳的1150倍,大约16亿公里,但是密度比太阳低很多。目前观测到的体积最大恒星是大犬座VY,体积约为太阳的100亿倍,质量达50倍太阳质量。