測量恆星直徑的技術有哪些

A. 怎樣測量恆星的直徑

對恆星的溫度和固有亮度進行測量後，可以估算它的直徑。因為溫度決定了來自恆星表面的輻射強度，對溫度的測量(加上一些對恆星表面性質的合理解釋)，可以得出恆星表面每平方米發出的輻射量。固有亮度是整個恆星表面的總輻射的量度。我們只要用總輻射被每旅神野平方米輻射除，就可得到恆星表面積的平方米數，又可從表面積很容易地計算出恆星的半徑和體積(對較大的恆星，還可用一種更直接的方法，即光的干涉法去測量它的直徑，用此法得到的結果，同用溫度和固有亮拆喊度估算的結果相符)。

恆星的直徑不同於它們的質量，相差很大。最小的恆星如天狼星的暗伴星，比地球大不了多少。最大的星如天蠍座中的紅巨星——天蠍座a星，直徑大於4.8億千米。天蠍座Q非常巨大，假如把太陽放在它的中心，那麼，4顆靠內的行星都擠進這顆星內還有餘。

如果已知恆星的質量和體積，求平均密度，只要簡單地把前者被後者除。正如體瞎敏積那樣，不同恆星的密度有很大的差異，像天蠍座。那樣的巨星，其密度小於通常空氣密度的千分之一，即差不多等於地球上的真空密度，反之，一些小恆星的密度格外大，例如：天狼星伴星的密度，那裡每立方英寸的物質放到地球表面上，重量大於1噸。

B. 測量恆星幾何大小（視直徑）的方法包括以下哪些

測量恆星幾何大小（視直徑）的方法包括以下哪些？

A.三角視差法

B.月掩恆星法

C.光干涉法伍巧

D.哈勃定律

正正橘桐確答案：舉坦BC

C. 天文科普：恆星的小知識有哪些

【恆星的天文小知識】

恆星是由引力凝聚在一起的一顆球型發光等離子體，太陽就是最接近地球的恆星。在地球的夜晚可以看見的其他恆星，幾乎全都在銀河系內，但由於距離遙遠，這些恆星看似只是固定的發光點。歷，那些比較顯著的恆星被組成一個個的星座和星群，而最亮的恆星都有專有的傳統名稱。天文學家組合成的恆星目錄，提供了許多不同恆星命名的標准。

至少在恆星生命的一段時期，恆星會在核心進行氫融合成氦的核聚變反應，從恆星的內部將能量向外傳輸，經過漫長的路徑，然後從表面輻射到外太空。一旦核心的氫消耗殆盡，恆星的生命就即將結束。有一些恆星在生命結束之前，會經歷恆星核合成的過程;而有些恆星在爆炸前會經歷超新星核合成，會創建出幾乎所有比氦重的天然元素。在生命的盡頭，恆星也會包含簡並物質。天文學家經由觀測其貫穿間的運動、亮度和光譜，確知一顆恆星的質量、年齡、化學元素的豐度，和許多其它屬性。

【恆星的分類】

孤星型恆星

孤星型恆星在宇宙空間孤立存在，不在星系中，沒有與其它星球形成關系。該類型恆星在宇宙中一般呈直線運動。其形態為球形和非球形。

主星型恆星

這類恆星捕獲小質量天體形成繞其旋轉的星系，恆星位於中心是主星，其它小質量天體如行星彗星等繞其旋轉是從星。在宇宙中一般呈直線運動。形態為球形和非球形。

從屬型恆星

這類恆星繞大質量天體進行轉動，沒有小質量天體繞其旋轉。該類型恆扮漏桐星存在公轉和自轉，其運動軌道為圓形、近圓形和橢圓形，其形態為球形或近球形。

伴星型恆星

這類恆星與大質量體星球形成相互繞轉，形成伴星關系。伴星間圍繞共同質點公轉，存在自轉和公轉，其形態為球形或近球形。

混合型恆星

這類恆星繞大質量天體進行轉動，同時有小質量天體繞其旋轉或有伴星。存在公轉和自轉，其形態為球形或近球形。如太陽。

依據恆星成因或起源

劃分為碎塊型恆星、凝聚型恆星、捕獲型恆星。

依據恆星結構

劃分為簡單型恆星即非圈層狀結構恆星、復雜型恆星即圈層狀結構恆星。

依據溫度

劃分為低溫型恆星、中低溫型恆星、中溫型恆星、中高溫型恆星、高溫型恆星。

依據壽命

劃分為*型恆星、長命型恆星。

【恆星的特點】

年齡

多數恆星的年齡在10億至100億歲之間，有些恆星甚至接近觀測到的宇宙年齡—132億歲。目前發現最老的恆星估計的年齡是134億歲。

質量越大的恆星，壽命通常越短暫，主要是因為質量越大的恆星核心的壓力也越高，造成燃燒氫的速度也越快。許多超大質量的恆星平均只有一百萬年的壽命，但質量最輕的恆星(紅矮星)以很慢的速率燃燒它們的燃料，壽命可以持續幾十到上萬億年。

直徑

由於和地球的距離遙遠，除了太陽之外的所有恆星在肉眼看來都只是夜空中的一個光點，並且它們進入到地球的光受到大氣層的擾動，在人眼中看到就是恆星在「閃爍」。太陽也是恆星，但因為很靠近地球所以不僅看起來呈現圓盤狀，還提供了白天廳坦的光線。除了太陽之外，看起來的恆星是劍魚座R，它的是直徑是0.057角秒。

我們對恆星的了解大多數來自理論的模型和模擬，而這些理論只是建立在恆星光譜和直徑的測量上。除了太陽之外，首顆被測量出直徑的恆星是參宿四，是由亞伯特·亞伯拉罕·米歇爾森在1921年使用威爾遜山天文台100吋的胡克望遠鏡完成(約1150個太陽直徑)。

對地基的望遠鏡而言，絕大多數的恆星盤面都太小而無法察覺其角直徑，因此要使用干涉儀望遠鏡才能獲得這些恆星的影像。另一種測量恆星角直徑的技術是掩星：這種技術精確的測量被月球掩蔽時光度減弱的過程(或再出現時光度回升的過程)，依此可以計算出恆星的視直徑。

恆星的尺寸，從小到只有20公里到40公里的中子星，到像獵戶座參宿四的超巨星，直徑是太陽的1150倍，大約16億公里，但是密度比太陽低很多。目前觀測到的體搜缺積恆星是大犬座VY，體積約為太陽的100億倍，質量達50倍太陽質量。

動能

一顆恆星相對於太陽運動可以提供這顆恆星的年齡和起源的有用信息，並且還包括周圍的星系結構和演變。一顆恆星運動的成分包括徑向速度是接近或遠離太陽，和橫越天空的角動量，也就是所謂的自行。

徑向速度是由恆星光譜中的多普勒位移來測量，它的單位是公里/秒。恆星的自行是經由精密的天體測量來確認，其單位為百萬分之一弧秒(mas)/年。經由測量恆星的視差，自行可以換算成實際的速度單位。恆星自行速率越高的通常就是比較靠近太陽，這也使高自行的恆星成為視差測量的理想候選者。

一旦兩種運動都已測出，恆星相對於太陽恆星系的空間速度就可以算出來。在鄰近的恆星中，已經發現第一星族的恆星速度通常比較老的第二星族的恆星低，而後者是以傾斜於平面的橢圓軌道運轉的。比較鄰近恆星的動能也能導出和證明星協的結構，它們就像起源於同一個巨大的分子雲中共同向著同一個點運動的一群恆星。

磁場

恆星的磁場起源於恆星內部對流的循環開始產生的區域。具有導電性的等離子像發電機，引起在恆星中延伸的磁場。磁場的強度隨著恆星的質量和成分而改變，表面磁性活動的總量取決於恆星自轉的速率。表面的活動會產生星斑，是表面磁場較正常強而溫度較正常低的區域。拱型的星冕圈是從磁場活躍地區進入星冕的光環，星焰是由同樣的磁場活動噴發出的高能粒子爆發的現象。

由於磁場的活動，年輕、高速自轉的恆星傾向於有高度的表面活動。磁場也會增強恆星風，然而自轉的速率有如閘門，隨著恆星的老化而逐漸減緩。因此，像太陽這樣高齡的恆星，自轉的速率較低，表面的活動也較溫和。自轉緩慢的恆星活動程度傾向於周期性的變化，並且可能在周期中暫時停止活動。像是蒙德極小期的例子，太陽有大約70年的時間幾乎完全沒有黑子活動。

自轉

恆星的自轉可以透過分光鏡概略的測量，或是追蹤星斑確實的測量。年輕恆星會有很高的自轉速度，在赤道可以超過100公里/秒。例如，B型的水委一在自轉的赤道速度就高達225公里/秒甚至更高，使得赤道半徑比極赤道大了50%。這樣的速度僅比讓水委一分裂的臨界速度300公里/秒低了一些。相較之下，太陽以25–35天的周期自轉一圈，在赤道的自轉速度只有1.994公里/秒。恆星的磁場和恆星風對主序帶上恆星的自轉速率的減緩，在演變有著重要的影響。

簡並恆星壓縮成非常緻密的物質，同時造成高速的自轉。但是相較於它們在低自轉速速的狀態由於角動量守恆，—一個轉動的物體會以增加自轉的速率來補償尺寸上的縮減，而絕大部分消散的角動量是經向外吹拂恆星風帶走的。無論如何，波霎的自轉是非常快速的，例如在蟹狀星雲核心的波霎，自轉速率為每秒30轉。波霎的自轉速率會因為輻射發射而減緩。

溫度

在主序帶上恆星的表面溫度取決於核心能量生成的速率和恆星的半徑，並且可以使用色指數來估計。它通常被作為有效溫度，也就是被理想化的黑體在表面輻射出的能量使單位表面積有著相同的光度時所對應的溫度。然而要注意的是有效溫度只是一個代表的數值，因為實際上恆星的溫度從核心表至面是有隨著距離增加而減少的梯度，在核心區域的溫度通常都是數百萬度K。

恆星的溫度可以確定不同元素被電離或被活化的比率，結果呈現在光譜吸收線的特徵。恆星的表面溫度，與他的目視絕對星等和吸收特點，被用來作為恆星分類的依據。

大質量的主序星表面溫度可以高達40,000K，像太陽這種較小的恆星表面溫度就只有幾千度。相對來說，紅巨星的表面只有3,600K的低溫，但是因為巨大的表面積而有高亮度。

恆星表面的溫度一般用有效溫度來表示，它等於有相同直徑、相同總輻射的絕對黑體的溫度。恆星的光譜能量分布與有效溫度有關，由此可以定出W、O、B、A、F、G、K、M等光譜型(也可以叫作溫度型)溫度相同的恆星，體積越大，總輻射流量(即光度)越大，絕對星等越小。恆星的光度級可以分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ，依次稱為：Ⅰ超巨星、Ⅱ亮巨星、Ⅲ正常巨星、Ⅳ亞巨星、Ⅴ矮星、Ⅵ亞矮星、Ⅶ白矮星。太陽的光譜型為G2V，顏色偏黃，有效溫度約5,770K。A0V型星的色指數平均為零，溫度約10,000K。恆星的表面有效溫度由早O型的幾萬度到晚M型的幾千度，差別很大。

D. 光走完銀河系需要20年，人類是怎樣測出銀河系直徑的

除了恆星和星雲等普通物質之外，銀河系中可能還存在著大量的暗物質。這種神秘的物質籠罩著整個銀河系，形成了被稱為暗物質暈的結構，它從銀心向外延伸可達30萬光年。暗物質的含量遠超普通物質，它們產生的強大引力維持住了銀河系的結構。

E. 問播星法不是測量恆星直徑的方法是什麼

月掩星法、各種干涉法等。
1、月掩星法。分析月掩星時被掩星亮度的變化求出被掩星的角直徑，如再知道該星的距離，便可求得該星的真直徑。
2、各種干跡拍涉法。用各種干涉法（如強度干涉、光斑干清山涉等）測得恆星角直徑，再由距離求真直徑。3、威舍林克法。部分脈動變星有了合適的視向速度曲線、光變曲線和反映表面有效溫度的色指數曲線，可以求出相應於一定位相時的真直徑，這答州中叫作威舍林克法。

F. 恆星距離我們十分遙遠，那麼科學家是如何測得距離等數據的

恆星是宇宙中最基本的天體，星系就是由上億顆恆星構成的。在銀河系中，除了太陽，距離我們最近的恆星是比鄰星，距離地球4.2光年。人類目前向太陽系外發射的最快的探測器是新視野號，速度高達21千米每秒，但這對於宇宙中的遙遠距離來說不值一提，以這樣的速度前往比鄰星仍然需要耗費6萬多年時間。

比鄰星是半人馬座α星（在我國叫做南門二）的其中一顆恆星，半人馬座阿爾法星屬於三星系統。比鄰星由天文學家羅伯特·因尼斯發現於1915年，是一顆紅矮星，質量大約為太陽的1/8，直徑大約為太陽的1/7，該恆星的表面溫度大約在2400~2800攝氏度之間。

（上圖為利用視差測量恆星直徑的基本原理）

如果已知恆星的實際直徑，通過測量視直徑，可以反過來推出該恆星與觀測者的距離。比如已知月球的直徑，利用一枚硬幣就可以推算出地月之間的大致距離。

知道了恆星的體積大小，結合恆星的年齡，就可以推出恆星的質量。

宇宙中的恆星雖多，但卻有規律可循，不同的恆星擁有不同的光譜類型。天文學家通過大量的統計分析，編撰了赫羅圖，它描述了恆星的表面溫度、亮度和大小之間的關系。通過分析恆星的光譜，根據恆星演化理論就可以判斷出它的年齡。

處於同一年齡階段的同類型恆星的密度都差不多，根據它的體積大小，就可以判斷出它的質量。當然，不是體積越大的恆星，質量也就越大。處於衰老期的恆星，體積會膨脹很多倍。太陽在幾十億年之後就會膨脹為體積巨大的紅巨星，到時候連地球也會被吞沒。

根據觀測統計，宇宙中恆星的直徑大約在0.1~1700太陽直徑這個范圍內，而恆星的質量大約在0.08~265太陽質量這個范圍內。恆星的質量決定著它的演化歷程。

其實恆星的許多秘密都隱藏在星光之中，有興趣的可以了解一下，這里就不詳細說了。

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