银河系中的老寿“星”——兼论对第一代恒星的探索

 天文学家们认为我们银河系内隐藏着年龄大于100亿岁的老年星。按照恒星演化理论,恒星越老,所含金属越少(在天文学中,“金属”一词泛指重于氦的元素),故目前识别老年恒星的惟一途径是审视它们的光谱;光谱中某种金属的特征谱线越暗淡说明该恒星所含此种金属的量越稀少,无此谱线说明该恒星不含此金属。但知易行难,欲从银河系2000亿颗恒星中挑选出老寿“星”不啻是大海捞针。迄今为止,较易做到的是观察数百万颗孤立单星的光谱,并从中筛选出金属特征谱线既少且暗淡的星。     

“消化不良”的黑洞

 天龙座一个巨大黑洞捕获的恒星超出了自己的吞噬能力。2011 年3 月25 日美国宇航局的雨燕卫星发现了一束X 闪光。一个39亿光年外的黑洞撕碎了一颗路过的恒星,在被黑洞完全吞噬之前,摩擦和引力作用炙烤恒星残骸,发出灼热光线。
最近天文学家发表报告,X 射线数据和射电观测都表明,闪光源自黑洞边界射出的狭窄物质喷流。其他黑洞也有类似的喷流,但这是天文学家首次目睹产生的全过程。天龙座的这个黑洞位于该遥远星系的中心,与银河系中心的400 万个太阳质量黑洞大小相同。尽管我们银河系的这些黑洞目前都保持安静, 但该发现说明一颗运行无规则的恒星还是可能遭遇黑洞产生这种耀目的奇观。     

在银河系中可能有数百万个类太阳系构造

寻找地外生命是天文学家的一个重要任务,而类太阳系恒星被认为是生命的摇篮．据美国国家地理网站报道,最新一项研究显示,在银河系的数十亿颗恒星当中,15％可能具有太阳系的构造．     

对2010年高考题中“地月双星系统”的进一步探究

在银河系中,独自活动的单颗恒星只占恒星总数的1/4.在美丽的星空中, 有很多恒星彼此相依相伴,形影不离.我们称这样的两颗恒星为双星.其实在天空中,这样的恒星伴侣不在少数.它们有的是一颗绕另一颗恒星运动,互相有引力关系,称为物理双星;而有的却不是由引力系在一起的,它们只是看起来住在"一起",实际相隔遥远,就称为光学双星.研究物理双星的关系对天文学来讲很有意义.高中物理阶段所涉及的有关双星系统的问题指的都是物理双星.     

银河、星系和大宇宙

银河系是我们生活的地球和太阳所在的恒星系统,其质量的1.4×10^11太阳质量,其中恒星约占90%,气体和尘埃组成的星际物质约占10%。平时我们在晚间看到的所有恒星几乎全部属于银河系,由于大量恒星投影在天球上形成乳白色光带。     

封底照片说明

这幅照片是为了庆祝哈勃空间望远镜第十万圈飞行,科学家们让其在这一圈飞行中将望远镜的“目光”对准一个恒星诞生区所拍摄的照片,该区域位于星团NGC2074附近,那里被认为可能受到超新星爆发而诞生出大量恒星,这个区域离狼蛛星云大约17万光年,是银河系里最为活跃的恒星诞生区域之一。     

恒星质量“种族隔离”理论得到证实

美国哈勃太空望远镜找到了迄今最有力的证据，证明星系中的球状星团是依照质量大小来选择恒星的，即质量较大的恒星逐步移向球状星团的核心部位，而质量较小的恒星则加速运动到球状星团的边缘．这一现象在学术上称为质量“种族隔离”，过去科学家只是猜想它存在于宇宙中，却从来没有直接观测到。     

“神出鬼没”的星系中心的棒状结构

 包括我们银河系在内的许多星系,它们的中心核球都显示有棒状结构,这种结构大多是由黄色演化着的恒星组成。棒的长短不一,有长达3万光年的。一种理论认为,棒的形成来源于星系中心区域的不稳定性,该区域核球内恒星运行的轨道之形状被重新改变,使之成为稳定的长条状。     

邻近球状星团揭示恒星死后的秘密

 天文学家认为,每个小恒星的一生都会有一个时刻,在燃料耗尽和星光灿烂之间挣扎。如果恒星的质量在某个特定值之下,当核燃料耗尽后,它将逐渐黯淡,只剩下一个外壳,这就是褐矮星。如果恒星的质量超过这个值,其中心会炽热到将自己熔化,并持续燃烧数万亿年。这个临界质量被称为褐矮星质量极限,是恒星演化理论的基本预言。现在,研究者第一次实际确定并测量了这个极限值。加拿大温哥华市英属哥伦比亚大学(Univer-sityofBritishColumbia)的哈维·瑞奇尔(HarveyRicher)与同事报告了邻近的球状星团NGC6397中恒星的褐矮星质量极限,表明这个值是太阳质量的8·3%。     

已知最像地球的外星世界

<正>天文学家最近发现一个外星世界,无论是大小还是位置都更像地球。不过,由于太靠近其恒星,因此酷热如炼狱一般,更像是地球的恶魔表弟而不是孪生兄弟。该天体被命名为Kepler-78b,是美国宇航局开普勒太空望远镜发现的数百颗日外行星之一,开普勒望远镜监测银河系15万余恒颗恒星的亮度变化,以搜寻围绕其运转的行星。这些日外行星多为气体行星,由气体和尘埃构成,半径比地球大几倍。     

两颗巨大蓝色恒星即将合二为一

地球附近一个星团中的明亮天体经过数十年后将成为一颗恒星,然而它其实是两颗大质量恒星正在融合。该双星位于距地球1.3万光年的鹿豹座,该星座在北半球上空可以观察到,研究者很早就将其命名为鹿豹座MY(MY Camelopardalis,Camelopardalis是长颈鹿的拉丁名)。详细分析目标光线后发现,从地球观察,该双星系统边缘已重叠,两颗明亮的蓝色恒星定期地互相遮挡。     

太阳系外行星的搜寻和发现

太阳系外行星的搜寻和发现我们都知道，人类生存的地球是属于太阳系的九大行星之一．人们也认为，像地球上的生命，特别是像人类这样的有智慧的生命可能只有在恒星的行星系统中才能产生．天文学的研究告诉我们，在银河系中至少有数千亿颗恒星，而整个宇宙又有上千亿个像银...     

探索地外智慧生命

 晴朗无月的夜晚,在远离城市灯光的平原上,人们用肉眼能够看到的星星大约总共6000多颗,由于另一半球的星星在地平线以下,所以,一个晚上人们实际看到的星星不过3000多颗。事实上,广袤无垠的宇宙中存在着无数的恒星--遥远的“太阳”。我们太阳系所在的银河系恒星总数约达二三千亿颗。据天文学家观测估计,我们的宇宙中存在10¹¹个类似于银河系的恒星系(称为河外星系〕。     

一个极为怪异的行星系统

 一条新闻报道说:开普勒太空望远镜发现了一个系外恒星系统,六颗已知行星中的五颗紧紧地环绕在恒星周围。这类新闻听起来有些耳熟,在过去的15 年当中天文学家们发现了几百个恒星系统,每个系统都有其本身的奇异之处。然而这个新发现的系统为天文学家们提供了独一无二的途径,能够使他们更加清晰地了解行星是如何形成和演化的。     

《相对论、宇宙与时空》连载⑩——深入浩瀚的星空(下)

4.银河系 当伽利略把望远镜指向银河的时候,发现夜空中那像薄雾般淡淡的带子,原来是密密麻麻数不清的星星.人们逐渐认识到这是一个巨大的旋转的盘状星系,由大约2000亿颗恒星组成,我们的太阳系是这个巨大星系的一部分,位于它的转盘的边缘[1-10](图16,图17).     

新生恒星的紫外辐射

 有时,太阳会妨碍我们了解其他恒星的诞生过程,特别是天文学家想要观测银河系的恒星形成区域,这里放射出名为赖曼α 的紫外辐射,因为他们认为这是恒星托儿所必备的关键条件。     

不同光谱型的低分辨率恒星光谱在不同信噪比条件下视向速度测量精度的分析

恒星的视向速度对于研究银河系的演化结构和动力学有很重要的意义,同时也是寻找变源和特殊天体的一种手段。不同的研究对其测量精度有不一样的要求。使用模板匹配的方法计算不同类型的低分辨率可见光波段恒星光谱的视向速度精度,从而为不同方面的科学研究提供有效可靠的参考。分别选取不同光谱型高信噪比的美国斯隆巡天恒星光谱,并加以噪声来模拟不同信噪比条件下的恒星光谱。通过分别计算这些恒星样本的视向速度,定量分析了各种类型的恒星在不同信噪比条件下能达到的视向速度测量精度。同时,还就白矮星的视向速度测量精度进行了分析。结果显示,对于相同信噪比的早型恒星的视向速度测量精度远没有晚型恒星的测量精度高,尤其是A型星的视向速度测量标准误差是K型星和M型星的5~8倍。分析其原因,主要是由于不同类型恒星的具有不同宽度的谱线所导致的。因此对于具有更宽谱线的白矮星光谱的视向速度测量误差更大,可达50 km·s-1。以上结论将为恒星科学研究提供很好的参考。     

利用位力定理估算球状星团的质量

位力定理用于描述稳定状态下N体自引力系统的动能与引力势能之间的联系,在天体物理研究中有广泛应用.球状星团是银河系内最大的恒星系统,经过长期的动力学演化已达到稳定状态.本文利用4个球状星团NGC 1851,NGC 1904,NGC7099和NGC 5964的高精度视向速度数据,结合位力定理估算了星团的动力学质量.我们得到的动力学质量分别是1.99×10~(35)kg,1.08×10~(35)kg,0.89×10~(35)kg和9.71×10~(35)kg,或表示成太阳质量为0.99×10~5M_⊙,0.54×10~5M_⊙,0.44×10~5M_⊙和4.88×10~5M_⊙.     

宇宙的图象

 有位著名的科学家(据说是罗素)曾发表了一次关于天文学的演讲.他描述了地球怎样绕太阳轨道运行,太阳又怎样绕着被称为银河系的巨大的星团的中心轨道运行.演讲结束时,坐在后排的一位老年妇女站起来说:“你所讲的都是废话,其实这世界象个支撑在巨大的龟背上的平盘.”     

相同质量的矮星系

试想象一下：把100个块头各不相同的人放到秤上,却发现他们体重一模一样!在观测与银河系相邻的一群微型星系时,天文学家们发现了跟上述情况同样莫名其妙的现象：不管各星系包含多少恒星,每个星系的质量都是相同的。这项发现或许可以揭示有关星系的形成,甚至有关被称为“暗物质”的那种神秘物质的特性。