银河系星际介质
银河系是一个典型的、
北天极
天赤道
太阳离中心约8.5kpc
银河系的中央核球半径为￣几kpc，而星盘至少延伸至￣15kpc 盘上恒星的数密度n(R)∝exp(-R/h R)。h R(标长)～2.5－4.5 kpc 沿半径R向外移动一个标长h R时,盘上恒星数密度n就将下降e倍
?银河系有4条主要旋臂
?2和8－3kpc和英仙臂
?3和7－矩尺臂和天鹅臂(与最近发现的延伸在一起－6) ?4和10－南十字座和盾牌臂
?5 和9－船底臂和人马臂?小旋臂
?11 -猎户臂
?太阳就位于猎户座旋臂
的内侧，12
银河的四季风貌
?银河系可在任何季节观测，但不同季节银河面貌不同?冬季：冬天背向银心，可以观测有明亮恒星的猎户臂。观测星星的最佳季节。
?春天：随着地球绕太阳公转，观测方向为垂直银盘的上方，天空的亮星少
英仙座旋臂?夏季：背向猎户臂，
面向人马座中的银
心，星比较多,亮星少
?秋季：面向银盘下
方，亮星少，天空暗
人马座旋臂
Dark Halo
银河系质量的大部分看来
?如果所有质量都集中在星系中心，轨道速度随半径下降?观测表明，轨道速度没有随半径下降：在星系光度区域
之外，存在大量不可见物质－暗物质(dark matter)
1.2太阳系的形成和恒星的演化 教案(浙教版九年级科学下册)
课题：1.2太阳系的形成与地球的诞生 课型：新知识课 课时：1 教学目标：1、知道托勒密的“地心说”和哥白尼的“日心说”宇宙体系。 2、了解太阳系形成的主要学说------星云说。 3、知道地球是随太阳系的形成而诞生的。 教学方法：图表法、讲授法 教学用具：PPT 教学重难点：地心说，日心说，星云说，地球的形成和诞生。 教学过程： 复习：（七年级科学第三章“地球和宇宙”） 图片：太阳系 师：请按太阳的距离由近到远的九大行星的名称。 生答：水、金、地球、火、木、土、天王、海王、冥王星 问：其中最大的两颗行星是？ 生答：木、土 问：木、土星有何最显著的特点？ 生答：都是固体的核心和几千万米厚的由氢气和氦气组成的大气层，并且有光环。 师：地球是太阳系中一个小行星，它和其他八大行星及小行星和彗星等天体一样，按一定的轨道绕着太阳公转。银河系是由众多恒星及星际物质组成的庞大的天体，像太阳这样的恒星有2000多亿颗。在整个宇宙中，目前人们能观察到的类似银河系的
天体系统有10多亿个。 新课 引入：太阳系是怎么形成的？地球的诞生与太阳的形成有什么关系？认识这些问题，人们经历了漫长而曲折的过程。 板书：1.2太阳系的形成与地球的诞生 图：托勒密的宇宙体系 问：结合这个体系，你能说说最开始人们的认识是怎样的吗？ 生答：地心说 讲解：人们每天看到太阳东升西落，而大地是静止不动的，根据这种感觉，在长达几千年的时间里，人们一直认为大地是宇宙的中心，太阳和其他天体都是绕着地球转动的。 在公元2世纪，希腊科学家托勒密在总结前人学说的基础上，创立了“在心说”宇宙体系。 板书：地心说：地球为中心------希腊托勒密 介绍：地心说的提出与基督教《圣经》中关于天堂、人间、地狱的说法刚好相到吻合，得到占统治地位的教廷的竭力支持。因而“地心说”长期居于统治地位。 填空：“地心说”的核心是：地球是宇宙的中心，太阳和其他天体都是绕着地球转动的。介绍：托勒密全面继承了亚里士多德的“地心说”，并利用前人积累和他自己长期观测得到的数据，写成了8卷本的《伟大论》。在书中，他把亚里士多德的9层天扩大为11层天，把原动力天改为晶莹天，又往外添加了最高天和净火天。托勒密设想，各行星都绕着一个较小的圆周运动，而每个圆周的圆心则在以地球为中心的圆周上运动；日月行星除作上述轨道运行外，还与众恒星一起，每天绕地球转动一周。 在当时的历史条件下，托勒密提出的行星体系学说是具有进步意义的。首先，它肯定了大地是一个悬空着的没有支柱的球体。其次，从恒星天体上区分出行星和日月是离我们较近的一群天体，这是把太阳系从众星中识别出来的关键性一步。 至于教会利用和维护“地心说”，那是托勒密死后一千多年的事情了。教会之所以维护“地心说”，只是想歪曲它以证明“地心说”与基督教《圣经》中描绘的 天堂、人间和地狱的说法相吻合。应该说明的是托勒密的宇宙学说同宗教本来并 没有怎么样必然的联系。
恒星演变论文
恒星演变论文 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
恒星的演变 距离我们最近的恒星，太阳，是我们地球生命循环的最原始动力。无论地球本身的存在是那么的巧合，但是太阳始终是驱动着这个太阳系的最原始的动力，如果太阳不亮了，那会怎样所以自古以来，人们就开始观察太阳，了解我们的世界。 通过科学家观察天空所得，太阳只是无数在天空中闪耀的恒星的其中之一。我们对宇宙和天空的探索，绝不仅仅止于了解太阳。而是了解我们的宇宙，了解恒星，了解恒星从哪里来，而又会到哪里去。 恒星的诞生 恒星的演化开始于之中。此时，太空中的粒子大约是每立方厘米到1个氢原子，但是巨分子云的密度是每立方厘米数千到百万个氢原子。一个巨分子云包含数十万到数千万个，直径甚至为50到300。 在巨分子云环绕星系旋转时，某些事件可能造成它的。坍缩过程中的会造成巨分子云碎片不断分解为更小的片断。质量少于约50太阳质量的碎片会形成恒星。在这个过程中，气体被释放的所加热，而也会造成星云开始产生之后形成。 恒星形成的初始阶段几乎完全被密集的星云气体和灰尘所掩盖。通常，正在产生恒星的星源会通过在四周光亮的气体云上造成阴影而被观测到，这被称为。质量非常小的原恒星温度不能达到足够开始氢的反应，它们会成为。质量更高的原恒星，核心的温度可以达到1,000万，可以开始将氢先融合成氘，再融合成氦。在质量略大于的恒星，在能量
的产生上贡献了可观的数量。新诞生的恒星有各种不同的大小和颜色。的范围从高热的蓝色到低温的红色，质量则从最低的太阳质量到数十倍于太阳质量。恒星的亮度和颜色取决于表面的温度，而表面温度又由质量来决定。 恒星的成熟 根据恒星质量的大小，分别为低质量恒星的成熟，中等质量恒星的成熟，和大质量恒星的成熟，都是各有不同。 质量低于太阳质量的恒星，属于低质量恒星。这些恒星在核心的氢融合停止之后，很单纯的仅仅因为没有足够的质量在核心产生足够的压力，因此不能进行氦核的融合反应。这类恒星在消耗掉氢元素之前，被称作，像是，其中有些的寿命会比太阳长上数千倍。 目前的天文物理学模型认为太阳质量的恒星，在主序带上停留的时间可以长达6万亿年，并且要再耗上数千亿年或更多的时间，才会慢慢的塌缩成为。如果恒星的核心缺少对流（被认为有点像现在的太阳），它将始终都被数层氢的外层包围着，这些也许都是在演化中产生的氢层；但是，如果恒星有着完全的对流（这种想法被认为是低质量恒星的主角），在它的周围就不会分出层次。如果真的这样，它将如同下面所说的中等质量恒星一样，它将在不引起氦融合的情况下发展成为；否则，它将单纯的收缩，直到电子简并压力阻止重力的崩溃，然后直接转变成为白矮星。
氢的孪生兄弟氘
在不到煮熟一个鸡蛋所需的时间里，宇宙大爆炸之后的核反应便产生了化学元素周期表中最轻的原子核。宇宙的最初3分钟见证了氢、氘、氦3、氦4和锂7的形成。天文学家把所有比氦重的元素——从锂开始，到赋予生命的碳和氧以及珍贵的金等——都称为“金属”。 但在所有的这些元素里，氢的同位素氘却引起了天文学家的浓厚兴趣。它被用作早期宇宙中物质密度和银河系化学演化的示踪器。它的丰度掌握着有关大爆炸核合成特性、星系化学演化以及宇宙中拥有生命的行星数量的线索。但麻烦的是，氘难以探测，特别是位于银河系之外的氘。 ([图片说明]：从左至右分别为氢、氘、氚的结构图，其中p代表质子、n代表中子、e代表电子。)作为早期宇宙中丰度位列第三的物质，氘在宇宙年龄只有17分钟时达到了它的顶峰。这就是它的原初分界点。由于构建复杂原子核的反应总是会摧毁而从
不产生氘，因此这一仅由一个质子和一个中子组成的脆弱原子核自此数量开始不断减少。 在自然界中，氘会在恒星和褐矮星内部与质子、中子以及其他原子核的反应中被破坏。我们的太阳在其形成后的1,000年内便燃烧殆尽了它的氘，这要远远早于其进入燃烧氢的主序星阶段。 尽管如此，从海水到彗星、木星大气层、陨石，再到星际介质、银盘外围的高速星云以及星系际介质，今天仍有足量的氘幸存了下来。但是，即使是在最丰富的时候，氘也很难算得上多。天文学家认为，在早期宇宙中氘氢之比（记作D/H）大约是百万分之三十（30ppm）。 由于从大爆炸核合成以来D/H一直在下降，观测到的值可以作为从宇宙最早期到现在其密度和物质演化的基本探针。 回到起点 原初氘的丰度可以告诉我们宇宙年龄只有几分钟时重子（普通物质）的密度，而威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)所能探测到的密度却已经在宇宙近40万年的时候了。现在天文学根据理论得到的结果和由WMAP数据确定的重子密度参数完全一致。你可能会认为，这个问题解决了。我们不仅能了解宇宙诞生之后40万年的样子，还能深入最初的几分钟。是时候干点别的事情了。 还没这么快！自1994年以来，天文学家们就开始搜罗天空中遥远的高红移类星体，它们可以照亮原始而富含氢的星系际介质。到目前为止，只发现了少数几个可靠的类星体观测结果。在这几个类星体中观测到的D/H从16ppm到
射电波段的前沿天体物理课题及fast早期科学研究
一、关键科学问题及研究内容 FAST的建成将是中国首次在射电这一重要天文频段拥有最先进的望远镜。与其他射电望远镜相比，FAST在设计理念及工程概念上具有创新性：利用天然的喀斯特洼坑作为台址、数千块可调节的单元构成500米球冠主动反射面、采用轻型索拖动机构和并联机器人实现馈源接收机高精度指向跟踪及定位；突破了望远镜的百米工程极限，实现了造价大幅度降低。FAST的设计和建造综合体现了我国的高技术创新能力。FAST座落于射电环境宁静的贵州喀斯特洼地，并具有世界上最大的连续孔径，它必将对天文学产生非同寻常的影响。与最接近它的先驱——Arecibo望远镜相比，FAST的原始灵敏度要好倍，巡天速度要高10倍，并将覆盖2～3倍多的天区。FAST在多项指标上将比国际前沿设备提高一个量级，并且有能力探索新的参数空间，因此很可能获得预料之外的发现。 天文学是由观测主导的学科。FAST的波段从70MHz到3GHz覆盖了以下对天体物理至关重要的观测量（按预期占用FAST观测时间排序）: 原子氢线（HI）、脉冲星、多种分子和其他原子谱线、脉泽源和射电连续谱。通过对这些可观测量的系统及探索性研究，我们将集中在四个射电天文的大方向上作扎实的工作，力争在四个方面的研究上取得突破：1）宇宙学和星系演化；2）星际介质和恒星形成；3）脉冲星物理和应用；4）行星射电辐射。对应的主要观测量为：1）HI和射电点源；2）HI和谱线及脉泽；3）脉冲星；4）射电连续谱。本项目的规划完全立足于使用已有设备的科研经验作有根据的展望。下面大体依据可观测天体的天文距离由远而近的顺序来介绍研究内容, 最后介绍关键技术开发（接收机）和FAST的早期科学设想。 1）宇宙起源和星系演化 宇宙起源、天体起源和生命起源是自然科学中的首要问题，它们可通过大型单天线射电望远镜来探究。凭借FAST空前的接收面积、大天区覆盖及顶级的接收机系统，通过在低频射电波段对物质和能量进行精确测量，可为探究这些问题做出独一无二的贡献。 在射电频段，望远镜能够观测的宇宙气体主要成份是中性原子氢（中性氢，HI）。含气体的星系在光学波段的可见度取决于其恒星形成历史，通过巡天对气体宇宙进行完整普查，将提供独立于基于光学观测的宇宙学和星系演化的信息。基于冷暗物质模型（ΛCDM）的大尺度结构模拟已经取得了广为接受的成果（例如Springel et al., 2005, Nature, 435, 629），是宇宙学研究中的一个激动人心的进展。但是需要特别注意的是，这些模拟是在不知道暗物质和暗能量实际成份及物
2017年高中物理第七章宇宙的结构和恒星的演化天体运动知识点总结
第七章宇宙的结构和恒星的演化天体运动 1.月球的存在对地球的影响：潮汐主要由于月球对地球的的万有引力影响而产生的。地球 上离月球最近和最远的两个点形成了潮汐现象的高潮点。 2.太阳系共有八颗行星。从距离太阳最近行星算起，依次为水星，金星、地球、火星、木 星、土星、天王星和海王星。距离太阳越近的行星，公转速度越大。除水星和金星外，其他行星都有卫星。木星和土星的卫星最多。 3.宇宙：所有的空间及其中的万物。光年的换算：1l.y.=9.46*1015m 4.根据今天宇宙膨胀的速度，宇宙在一二百亿年前脱胎于高温、高密状态，诞生于一次大 爆炸，这就是所谓的宇宙大爆炸假设。 5.银河系是一种旋涡状星系。太阳系正处于其中一条旋臂的边缘。 6.恒星的分类：1）根据恒星的物理特征来分类：体积、温度和亮度。2）按照体积大小分， 依次为超巨星、巨星、中型星、白矮星和中子星。 7.恒星的颜色与它的表面温度有关；恒星的亮度与体积、温度、它与地球的距离有关。 8.视差测距法测恒星距离：以日、地距离为基线，利用周年视差，通过几何方法来测量恒 星的距离的方法，叫做视差测距法。要会计算 9.恒星的物质组成：绝大多数恒星都有着和太阳相同的化学成分：73％氢、25％的氦及2％ 的其他元素。 10.恒星演化的几个阶段：1）恒星演化分：诞生期、存在期和死亡期。2）一颗恒星的寿命 取决于它的质量，质量大的恒星寿命短。 11.万有引力定律： 1.宇宙间的一切物体都具有相互吸引力。两个物体间的引力大小，跟它们质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。 ①公式是引力常量G＝6.67×10-11N·m2/kg2 (或写成G＝ 6.67×10-11N·m2/kg2) ②牛顿发现的万有引力现象并推出万有引力定律。引力常量首先由英国的卡文迪许利用扭秤实验准确测出，扭秤的关键就是在T形架的竖直部分装一个平面镜，将引力作用于扭秤产生的微小扭转效果，通过光点的移动加以放大。 ③万有引力定律的公式严格讲只适用于两个质点间的相互作用，当两个物体间的距离远大于自身直径时，也可以使用，r即两个物体中心距离。
2012CB821800-G射电波段的前沿天体物理课题及FAST早期科学研究
项目名称： 射电波段的前沿天体物理课题及FAST 早期科学研究 首席科学家： 李菂 中国科学院国家天文台 起止年限： 2012.1-2016.8 依托部门： 中国科学院
一、关键科学问题及研究内容 FAST的建成将是中国首次在射电这一重要天文频段拥有最先进的望远镜。与其他射电望远镜相比，FAST在设计理念及工程概念上具有创新性：利用天然的喀斯特洼坑作为台址、数千块可调节的单元构成500米球冠主动反射面、采用轻型索拖动机构和并联机器人实现馈源接收机高精度指向跟踪及定位；突破了望远镜的百米工程极限，实现了造价大幅度降低。FAST的设计和建造综合体现了我国的高技术创新能力。FAST座落于射电环境宁静的贵州喀斯特洼地，并具有世界上最大的连续孔径，它必将对天文学产生非同寻常的影响。与最接近它的先驱——Arecibo望远镜相比，FAST的原始灵敏度要好2.5倍，巡天速度要高10倍，并将覆盖2～3倍多的天区。FAST在多项指标上将比国际前沿设备提高一个量级，并且有能力探索新的参数空间，因此很可能获得预料之外的发现。 天文学是由观测主导的学科。FAST的波段从70MHz到3GHz覆盖了以下对天体物理至关重要的观测量（按预期占用FAST观测时间排序）: 原子氢线（HI）、脉冲星、多种分子和其他原子谱线、脉泽源和射电连续谱。通过对这些可观测量的系统及探索性研究，我们将集中在四个射电天文的大方向上作扎实的工作，力争在四个方面的研究上取得突破：1）宇宙学和星系演化；2）星际介质和恒星形成；3）脉冲星物理和应用；4）行星射电辐射。对应的主要观测量为：1）HI和射电点源；2）HI和谱线及脉泽；3）脉冲星；4）射电连续谱。本项目的规划完全立足于使用已有设备的科研经验作有根据的展望。下面大体依据可观测天体的天文距离由远而近的顺序来介绍研究内容, 最后介绍关键技术开发（接收机）和FAST的早期科学设想。 1）宇宙起源和星系演化 宇宙起源、天体起源和生命起源是自然科学中的首要问题，它们可通过大型单天线射电望远镜来探究。凭借FAST空前的接收面积、大天区覆盖及顶级的接收机系统，通过在低频射电波段对物质和能量进行精确测量，可为探究这些问题做出独一无二的贡献。 在射电频段，望远镜能够观测的宇宙气体主要成份是中性原子氢（中性氢，HI）。含气体的星系在光学波段的可见度取决于其恒星形成历史，通过巡天对气体宇宙进行完整普查，将提供独立于基于光学观测的宇宙学和星系演化的信息。基于冷暗物质模型（ΛCDM）的大尺度结构模拟已经取得了广为接受的成果（例如Springel et al., 2005, Nature, 435, 629），是宇宙学研究中的一个激动人心的进展。但是需要特别注意的是，这些模拟是在不知道暗物质和暗能量实际成份及物
空间环境第四章
第四章空间等离子体 在地球空间环境中，能量低于100keV（千电子伏）的带电粒子构成空间等离子体。因其相对于宇宙线和地球辐射带的粒子（通称为高能粒子）能量要低，故有时又称为低能粒子。它不仅受空间磁场（参见第3章）控制，还受空间电场（参见第3章）支配。按其能量或温度的不同，又可分为高温等离子体（≥10eV）和冷等离子体（<10eV）两类。 空间等离子体是航天环境的重要组成部分，它几乎充满着整个日地空间，其主要分区如图4.1所示。 图4.1 近地空间等离子体主要分区。 空间等离子体环境是等离子体研究的最理想的天然实验室。空间等离子体环境对人类活动有着重要的影响。它对运行其中的航天器系统的主要影响有：1) 高温等离子体引起航天器的高充电／放电，可引起航天器系统工作异常；2) 高密度冷等离子体（电离层等离子体）引起高电压太阳阵电流泄漏及弧光放电造成电源功率损耗，影响电源效率；3) 引起大的高电压系统的重要的离子曳力而影响轨道正常运行；4) 引起传播效应，影响通信及测控等系统的正常工作。为了人类活动需要和确保航天器系统的安全、有效，必须对空间等离子体环境及其与航天器的相互作用进行研究，给出预报。空间等离子体环境已是构成航天器充电设
计指南或标准的必不可少的重要内容，它是人类航天活动所需要的重要环境。 在研究方法上，有宏观的磁流体力学方法和微观动力论方法两类，具体研究方法的选用取决放研究对象的时间与空间尺度。 由于空间等离子体涉及能量、密度、分布的不同，所处不同区域其它空间环境因素（如电场、磁场、中性粒子、性状等）亦不一样，它涉及很多复杂的运动学及动力学过程，我们只从掌握背景情况的角度出发，给出简况介绍并辅以必要的图表示例。 §4.1 基本的等离子体特征参数和几个重要现象 §4.1.1 德拜长度与准中性 等离子体中一个带电粒子在周围产生的电位，由放有其它带电粒子影响，不是点电荷的库仑中位，而是德拜电位： 2/12/???? ??=?=-e n T r e CONST V e e D r D κλλ λD 就是德拜长度（Debye length ），是德拜电位被屏蔽的距离，也称德拜半径。要求德拜球内有足够多的粒子，即要等离子体参数13>>=D N g λ（N 为等离子体密度），此时等离子体近似无碰撞等离子体。 准中性（quasi-neutrality ），是在远大于德拜长度的区域内，等离子体体系保持近似中性的特性。 §4.1.2 等离子体频率（plasma frequency ） 它是描述等离子体固有振荡的频率，表征等离子体集体效应发生的时间尺度。 电子等离子体频率（electron plasma frequency ） 在视等离子体中离子相对电子为固定不动仅提供正电荷背景的条件下，局地等离子体非电中性致振荡频率， 2/12)/(e e pe m e n =ω 式中e 为电子电荷，m e 为电子质量，n e 为电子数密度。 离子等离子体频率（ion plasma frequency ） 视电子为均匀背景下产生的等离子体,离子振荡频率， 2/12)/(i i pi m Nq =ω 式中q i 为离子电荷，m i 为离子质量，N 为离子数密度。 §4.1.3 能量和温度 能量是描述粒子运动状态的量。单位时间内通过单位面积的能量叫能通量（energy
恒星演化
恒星的演化 原恒星的形成 原恒星被认为形成于星际介质中。 广阔的恒星之间的空间存在着气体和尘埃。星际物质在宇宙空间的分布并不均匀。在引力作用下，某些地方的气体和尘埃可能相互吸引而密集起来，形成云雾状。称为“星云”。而星云在适当的条件下便孕育着原始的恒星。 星云的主要成分是氢气和氮气，还有少量的尘埃。星云的温度很低，约100K左右。在忽略旋转,,磁场等因素的前提下,由于温度低，向内引力作用超过向外的压力星云将塌缩，星云塌缩的最小质量称为jeans质量。 当星云质量大于jeans质量时，星云的热压力不足以抵抗引力，便发生塌缩，并分裂成小云块，随着密度的升高，jeans质量下降，星云不断碎裂，持续时间(f- f时标)约为几百万年。随着密度的上升，核心区域变得不透明，温度迅速上升，金斯质量增大，星云停止分裂。开始塌缩，形成原恒星。原恒星以Kelvin-Helmhotz 时标收缩，自引力势能转化为内能，温度进一步升高。随着温度升高，原恒星逐渐达到准流体静力学平衡的慢收缩阶段。此时虽然原恒星内部温度升高但还没有达到H点火的温度，称为前主序星阶段。 前主序星演化 在最开始的百万年里，因星体内部的温度很低，不透明度比较大，星体内部完全对流传能。随着坦缩不断地进行，核心温度逐渐升高，不透明度下降，形成一个辐射核心。当辐射核心大到一定的程度，能量能够从对流包层传输出来，光度增加。直到核心氢燃烧开始。进入零龄主序(zero-age main sequence star)。恒星的光度温度有所增加，半径略微减小。 前主序星的有效温度与半径，光度与有效温度的关系为： 在H-R 图上的演化是一条斜率为12/5的斜线 半径随时间的演化为：
天体物理-考点复习
1.获得天体信息的渠道：电磁辐射、宇宙线、中微子、引力波 2.电磁辐射根据波长由长到短可分为：射电、红外、光、紫外、Ｘ射线和γ射线等波段 3.电磁辐射由光子构成，光子能量与频率（或颜色)有关：频率越高(低)，能量越高（低） 4.黑体：能吸收所有外来辐射(无反射)并全部再辐射的理想天体 5.黑体辐射波长与温度之间的关系；λT=０.29（ｃm K) ?? 6.高温黑体主要辐射短波,低温黑体主要辐射长波 7.当电子从高能态跃迁到低能态时,原子释放光子,产生发射线,反之，产生吸收线 8.谱线红移(蓝移) 远离（接近）观测者辐射源发出的电磁辐射波长变长（短）,称为谱线红移（蓝移) 9.恒星距离的测量：三角视差、周年时差（要会计算）?（三角测距法通常只适用于近距离的恒星) 10.怎样测量周年是视差?？ 通过测量天体在天球上(相对于遥远背景星）相隔半年位置的变化而测得 11.怎样发现周围行星测量它们的距离? 1.亮度? 2.恒星的自行较大 https://www.sodocs.net/doc/f511945068.html,rge sｅpaｒation ｉn bｉｎary 12.恒星大小的测定方法 掩食法、间接测量法(通过测量恒星的光度和表面温度T就可以得到它的半径R） 13.根据恒星的体积大小分类: 超巨星?R~10０－1000个太阳半径 巨星R~１0-10０个太阳半径 矮星?Ｒ～太阳半径 14.恒星的光度和亮度: 光度:天体在单位时间内辐射的总能量,是恒星的固有量 亮度：在地球上单位时间单位面积接收的天体的辐射量 15.视星等的种类??(视星等的星等值越大，视亮度越低） 根据测量波段的不同，分为:目视星等、照亮星等、光电星等 按波段测量得到的行的称为热星等 16.恒星的温度和颜色 恒星的颜色反映了恒星的表面温度的高低，温度越高(低)颜色越蓝(红) ? （可根据波长和温度的关系推出此结论） 17.赫罗图（自己看课件) 18.双星:由在彼此引力作用下以椭圆互相绕转的两颗恒星组成的双星系统 19.双星系统的质心以直线运动，但每一颗子星的运动轨迹是波浪形的，如天狼星 20.不同质量的恒星在赫罗图上的分布 高质量高温度的恒星明亮且高温,位于主序带的上部，低质量的恒星黯淡且低温位于主序带的下部 第二章 1.太阳的能源 化学反应2H+O－－--H2O＋Ｅ ?引力收缩 2.中微子 中微子是一种不带电、质量极小的亚原子粒子，它几乎不与任何物质发生相互作用 3.恒星的能量传输的三种形式 辐射、传导、对流(对流不仅传递能量，还起着混合物质的作用太阳核心区产生的能量主要通过辐射与对流向外传递）
宇宙天体第一章：恒星以及演化过程
目录 1.1恒星 1.1.1太阳 1.2黑体 1. 2.1黑体辐射 1.3变星 1.3.1食变星 1.3.2脉冲星 1.3.3爆发星 1.3. 2.1脉动变星 1.4恒星的归宿 1.4.1红巨星 1.4.2白矮星 1.4.3超新星 1.4.3.1中子星 1.4.3.1.1脉冲星 1.4.3.1.2磁星 1.4.3.1.3夸克星 1.4.3.2黑洞 1.4.3. 2.1类星体 1.4. 2.1黑矮星 注:前一数字相同表示同一个分类 前言 当你仰望天空，使用望远镜，用电脑模拟，碰到一个从来未见过的天体，你一定会感到疑惑。你或许会想了解，这是什么“天体”? 天体，就是指宇宙空间中的宏观物体。 这些物体一般指恒星，行星，卫星，星云，彗星，陨石，黑洞等。如果你想学好天体物理，亦或是想学好量子力学，了解这些天体是有很大作用的。这些天体，不光是与宏观的天体物理，或是与量子力学都有关。从光谱，从类型，到发光原理，再到支撑方式，一切都需要这些学科的支撑。想要详细了解，就至少需要理解这些基础天体的知识。
为了解开你心中的种种关于“天体”的疑惑，现在，就让我们一起来讲述，关于“天体”的故事吧！ 就从我们的造物主开始。我们的故事，都围绕它而展开——太阳。 假如我们没有这个母亲，我们很难想象我们是如何出现的，我们的地球可能一直一直漂浮在宇宙空间里，我们没有受到可照光的眷顾，我们的一切一切都存在黑暗里。 好好想想，这是多么的恐怖，这可能导致生物也无法出现。那么我们的地球就不可以称之为地球了，我们的地球可能只是一片冰冻，毫无生机。总之，快感谢我们的太阳母亲吧！
1.1恒星 回归正题，像这样发光发亮，却很稳定的星体，我们就称之为恒星，如果没有恒星，我们的宇宙可能是黑的。 谈到黑，我又想起了一件事，恒星又是黑体。 1. 2黑体 什么是黑体？ —黑体就是不反射不透射任何电磁波，任何辐射和能量的物体，听起来
CB射电波段的前沿天体物理课题及FAST早期科学研究
项目名称：射电波段的前沿天体物理课题及FAST 早期科学研究 首席科学家：李菂中国科学院国家天文台起止年限：2012.1-2016.8 依托部门：中国科学院
一、关键科学问题及研究内容 FAST的建成将是中国首次在射电这一重要天文频段拥有最先进的望远镜。与其他射电望远镜相比，FAST在设计理念及工程概念上具有创新性：利用天然的喀斯特洼坑作为台址、数千块可调节的单元构成500米球冠主动反射面、采用轻型索拖动机构和并联机器人实现馈源接收机高精度指向跟踪及定位；突破了望远镜的百米工程极限，实现了造价大幅度降低。FAST的设计和建造综合体现了我国的高技术创新能力。FAST座落于射电环境宁静的贵州喀斯特洼地，并具有世界上最大的连续孔径，它必将对天文学产生非同寻常的影响。与最接近它的先驱——Arecibo望远镜相比，FAST的原始灵敏度要好2.5倍，巡天速度要高10倍，并将覆盖2～3倍多的天区。FAST在多项指标上将比国际前沿设备提高一个量级，并且有能力探索新的参数空间，因此很可能获得预料之外的发现。 天文学是由观测主导的学科。FAST的波段从70MHz到3GHz覆盖了以下对天体物理至关重要的观测量（按预期占用FAST观测时间排序）: 原子氢线（HI）、脉冲星、多种分子和其他原子谱线、脉泽源和射电连续谱。通过对这些可观测量的系统及探索性研究，我们将集中在四个射电天文的大方向上作扎实的工作，力争在四个方面的研究上取得突破：1）宇宙学和星系演化；2）星际介质和恒星形成；3）脉冲星物理和应用；4）行星射电辐射。对应的主要观测量为：1）HI和射电点源；2）HI和谱线及脉泽；3）脉冲星；4）射电连续谱。本项目的规划完全立足于使用已有设备的科研经验作有根据的展望。下面大体依据可观测天体的天文距离由远而近的顺序来介绍研究内容, 最后介绍关键技术开发（接收机）和FAST的早期科学设想。 1）宇宙起源和星系演化 宇宙起源、天体起源和生命起源是自然科学中的首要问题，它们可通过大型单天线射电望远镜来探究。凭借FAST空前的接收面积、大天区覆盖及顶级的接收机系统，通过在低频射电波段对物质和能量进行精确测量，可为探究这些问题做出独一无二的贡献。 在射电频段，望远镜能够观测的宇宙气体主要成份是中性原子氢（中性氢，HI）。含气体的星系在光学波段的可见度取决于其恒星形成历史，通过巡天对气体宇宙进行完整普查，将提供独立于基于光学观测的宇宙学和星系演化的信息。基于冷暗物质模型（ΛCDM）的大尺度结构模拟已经取得了广为接受的成果（例如Springel et al., 2005, Nature, 435, 629），是宇宙学研究中的一个激动人心的进展。但是需要特别注意的是，这些模拟是在不知道暗物质和暗能量实际成份及物
恒星的演化
恒星的演化 宝佳琦 摘要：1. 黑洞是一种引力极强的天体，就连光也不能逃脱。当恒星的史瓦希小到一定程度时，就连垂直表面发射的光都无法逃逸了。这时恒星就变成了黑洞。 2. 脉冲星，就是变星的一种。脉冲星是在1967年首次被发现的。当时，还是一名女研究生的贝尔，发现狐狸星座有一颗星发出一种周期性的电波。经过仔细分析，科学家认为这是一种未知的天体。因为这种星体不断地发出电磁脉冲信号，人们就把它命名为脉冲星。它对恒星的演化有一定的影响。 3.根据现在的认识，超新星爆发事件就是一颗大质量恒星的“暴死”。对于大质量的恒星，如质量相当于太阳质量的8~20倍的恒星，由于质量的巨大，在它们演化的后期，星核和星壳彻底分离的时候，往往要伴随着一次超级规模的大爆炸。这种爆炸就是超新星爆发。 4. 赫罗图是丹麦天文学家赫茨普龙及由美国天文学家罗素分别于1911年和1913年各自独立提出的。后来的研究发现，这张图是研究恒星演化的重要工具，因此把这样一张图以当时两位天文学家的名字来命名，称为赫罗图。赫罗图是恒星的光谱类型与光度之关系图，赫罗图的纵轴是光度与绝对星等，而横轴则是光谱类型及恒星的表面温度，从左向右递减。恒星的光谱型通常可大致分为O.B.A.F.G.K.M 七种。 5.白矮星(White Dwarf)是一种低光度、高密度、高温度的恒星。因为它的颜色呈白色、体积比较矮小，因此被命名为白矮星。白矮星是一种晚期的恒星。根据现代恒星演化理论，白矮星是在红巨星的中心形成的。白矮星是一种很特殊的天体，它的体积小、亮度低，但质量大、密度极高。比如天狼星伴星（它是最早被发现的白矮星），体积和地球相当，但质量却和太阳差不多，它的密度在1000万吨/立方米左右。 关键词：黑洞脉冲星超新星的爆发赫罗图白矮星
星系中恒星形成率指针的比较研究
星系中恒星形成率指针的比较研究 樊东鑫;李金荣;潘治政;史菲;方官文;孔旭 【期刊名称】《天文学报》 【年(卷),期】2012(053)006 【摘要】With the multi-wavelength data from GALEX (Galaxy Evolution Explorer), SDSS (Sloan Digital Sky Survey), UKIDSS (UKIRT Infrared Deep Sky Survey), and Her-schel Astrophysical Terahertz Large Area Survey Science Demonstration Phase (H-ATLAS SDP), we have studied the star formation rate (SFR) indicators based on UV, Ha, and FIR, and found that the discrepancies among SFR estimates made by using different indicators are strongly correlated with star formation activities of galaxies. For those strong star forming galaxies (SSFGs), after correcting the dust attenuation and aperture effects, the SFR estimates from Ha agree with those from UV and infrared very well, only with a small scatter. For the low star forming galaxies (LSFGs), the difference between UV and Ha SFR indicators tends to increase with the age and stellar mass of galaxies. We have analyzed the reasons for those differences, and found that the recipe commonly applied to local star burst galaxies overestimates the dust attenuation of LSFGs, and then overestimates SFR(UV); and the SFR(Ha) for LSFGs was underestimated in the Max Planck Institute for Astrophysics/Johns Hopkins University catalog.%利用赫歇尔空间望远镜的H-ATLAS (Herschel Astrophysical
行星际空间环境对航天器的影响
行星际空间环境对航天器的影响 摘要：本文简要介绍了近地空间环境的概念及其特点，分析了航天器所处空间环境的复杂性及多变性。与地球轨道航天器相比，行星际探测任务可能会遭受更加恶劣的空间环境，因此简要介绍了行星际空间环境对航天器的影响。 关键词：空间环境；行星际探测器；航天器；极端环境 1.空间环境简介 空间环境是影响航天器寿命以及可靠性的主要因素，航天器所处空间环境主要为近地空间环境，近地空间环境包含高层大气、高能粒子、等离子体、流星体和空间碎片等，空间环境对航天器的影响并不单单是某一个环境因素的作用，通常情况下，是某两个或某些环境因素共同作用[1]。由于不同航天器的工作任务不同，因此航天器有着自己特定的轨道，不同轨道航天器所处的主要空间环境也有所差异，了解不同轨道卫星所处的空间环境对航天器进行针对性防护，从而保证航天器在轨正常运行。 按影响分类，近地空间环境特指对航天器天基活动构成影响的所有环境因素，包括各种能量和成分的带电粒子、中性粒子、微流星、空间碎片、各波段的电磁辐射、电场、磁场、微重力场、真空和温度等。按区域分类，近地空间环境包括地球中高层大气、电离层、磁层、行星际空间和太阳[2]。 1.1太阳大气 太阳表面的高温气体可分为色球和日冕区。太阳表面发出强烈的电磁辐射，频谱极宽，按波长从长到短划分为：无线电波、微波、红外辐射、可见光、紫外辐射、X射线和能量极高的伽玛射线。其中紫外射线、X射线的能量高、流量大，可以使地球高层大气温度增高，大气密度上升，同时使大气的分子、原子电离而形成电离层。其强度变化也很大，太阳爆发时的强度可达到平静时的数百倍，是近地空间和地球高层大气扰动的根源[2]。 1.2行星际空间 行星际空间是太阳系内围绕着太阳和行星的空间，这个区域由行星际介质主导，向外一直延伸到太阳圈，在那儿银河系的环境开始影响到伴随着太阳磁场的粒子流量，并且超越太阳磁场成为主导。
恒星的演化
恒星的演化 §主序星的演化 1、恒星演化的基本原理： 恒星在一生的演化中总是试图处于稳定状态（流体静力学平衡和热平衡）。当恒星无法产生足够多的能量时，它们就无法维持热平衡和流体静力学平衡，于是开始演化。引力在其中起了关键的作用。恒星从星云中诞生，这个结果是引力造成的，因为引力使得星云中的物质聚集成了恒星。但是另一方面，引力会使得它在体积上不断收缩，为了使得引力作用在某种程度上达到平衡，恒星需要在内部产生能量，产生能量的目的是为了抗衡引力，否则它会持续收缩。在达到平衡的过程里，恒星要付出代价，恒星要不断消耗自身物质，产生新的元素，元素在转化的过程中能量释放出来，内部结构也会发生变化，最终有一天恒星没有任何能源可以供给，它的生命就结束了。所以说恒星的一生是一部与引力斗争的历史。 2、Russel-Vogt原理 如果恒星处于流体静力学平衡和热平衡，而且它的能量来自内部的核反应，它们的结构和演化就会完全唯一地由初始质量和化学丰度决定。这个原理在实际上可能不是非常符合，因为恒星的质量会不可避免地发生变化，但是初始质量和化学丰度仍然是决定恒星结构和演化的重要因素。这里我们主要谈质量的影响。 3、恒星演化时标 核时标（Nuclear Timescale）：恒星内部通过核心区（约占恒星质量的十分之一）核反应的产能时间。比如太阳，它并不是把所有的质量都烧光了，它其实只有0.1倍太阳质量作为可用的燃料。我们有下面的结果： E是它总的能量，L是光度，也就是它能量消耗的速率，E可以写成ΔMc2，，其中ΔM是恒星核心区的质量，并不是恒星的总质量，η是能量转换的效率。上式是以太阳质量和太阳光度作为单位的。一旦恒星的核燃料烧光了，它会快速地变化，进入新的平衡状态，新的平衡状态转变的时标比核反应时标要快得多。 热时标（Thermal Timescale）：恒星辐射自身热能的时间，或光子从恒星内部到达表面的时间，是指恒星把自身能量或热量全部辐射光了。这个发生在恒星把自身燃料烧完了，没有新的燃料供给，它完全通过把原来储藏的热量散发出去。
北京师范大学747天文学综合考试大纲
747天文学综合 一、恒星基本概念 考试内容：恒星距离及其测定，天文单位制及其换算，恒星的大小和质量测定，恒星亮度和光度，视星等，绝对星等，辐射星等，累计星等，热星等和热改正。 考试要求： 1．掌握基本概念：三角视差，周年视差，以及视差和距离的关系，会用于计算天体距离。 2．掌握天文特有的距离单位：天文单位，光年，秒差距，以及不同单位之间的换算。 3．掌握恒星大小的概念及其测量，理解恒星质量的重要性，掌握基本测定方法。 4．掌握恒星亮度和光度，视星等，绝对星等，辐射星等，累计星等，热星等和热改正。会应用有关公式进行计算。 二、恒星的光谱
考试内容：光谱的形成，典型的恒星光谱，由恒星观测光谱的分析确定恒星的化学元素组成、视向速度、自转和磁场，黑体辐射，维恩位移定律, 恒星的光谱能量分布和辐射曲线, 恒星的光谱分类, 决定恒星光谱型的主要因素。 考试要求： 1．了解氢原子光谱及其线系，掌握恒星光谱的基本特征。 2．掌握恒星观测光谱的分析方法，并学会如何从恒星光谱得到恒星的化学组成、速度、自转、磁场。 3．了解黑体谱和恒星辐射光谱能量分布和辐射曲线，掌握维恩位移定律及其物理意义。 4．掌握色指数、有效温度、色温度、亮温度的概念，了解多色测光方法，了解从恒星的光谱能量分布和辐射曲线得到这些基本物理量的方法。 5．掌握恒星的哈佛光谱分类和Yerkes光谱分类，以及温度和光度如何决定恒星光谱型。 三、天文观测方法 考试内容：电磁辐射的大气窗口，地面光学望远镜结构，不同光学望远镜的类型和优缺点，光学望远镜参数（口径，相对口径，分辨角，极限星等，放大率，视场），光学分光仪器和辐射探测器，主动光学
太阳的形成(恒星的演化过程 )
太阳的形成（恒星的演化过程） 【摘要】恒星的演化史可为四大阶段：引力收缩阶段，主星序阶段，红巨星阶段和晚期阶段，在恒星演化过程中还伴随着元素的形成和生命物质的产生。本文简单叙述了恒星的诞生、演化及衰亡过程,展示了恒星的存在历程,同时表明了恒星这类重要天体的起源及演化规律。描绘了恒星在星际气体尘埃中诞生,在主星序阶段稳定演化并伴随着各种重元素的形成,最后以白矮星,中子星或黑洞结束一生画面。 本文讨论了恒星的演化和元素的形成以及生命物质的产生的关系，认为元素演化、天体演化、生命的起源与演化三者密切相关。在恒星的演化过程中，引力塌缩和热核反应交替进行为演化提供能源，在这个过程伴随有微观粒子的反应过程，亦即元素形成过程。另外超新星爆发等恒星演化事件为比铁更重的重元素的形成提供了基本条件。而恒星随着自身的诞生、死亡，就在恒星和星云之间相互转换。 【关键词】赫罗图(HR图);红巨星;白矮星;中子星;黑洞；元素 I
The process of the fixed star 【Abstract】The fixed star evolution history may be four stages mark: The gravitation contracts a stage , betokens the order star stage , red giant star stage and later period stage. In the process of the fixed star evolution ,element formed and living matters came into being. The Fixed star coming into being the main body of a book has been narrated simply, evolves and becomes feeble and die ,creation of element and living matters came into being. have shown the law there existing course , origin and evolution having indicated fixed star this kind of the important celestial body at the same time in fixed star's. Have described out a fixed star coming into being in interstellar gas dust, before primary component order stage stabilize evolution, a lifetime coming to an end finally with the white dwarf , neutron star or black hole experiences an outline. This article discusses the evolution of stars and the formation of elements, as well as the lives of the relationship between the emergence of material that the elements of evolution, the evolution of celestial bodies, the origin and evolution of life are closely related. In the course of stellar evolution, gravitational collapse and thermonuclear reaction to the evolution of alternate energy, in the process accompanied by the reaction of the process of micro-particles, that is, the process of element formation. In addition, such as supernova stellar evolution of the outbreak of the incident even heavier than iron the formation of heavy elements provide the basic conditions. And the birth of stars with their own, death stars and nebulae in the conversion between. 【Key Words】：hertzsprung russel diagram; red giant star;white dwarf;neutron star; collapsar;element.