1、天文学第十一周 恒星的测量n恒星是本身能发光的星球。n在浩瀚的宇宙中，除了太阳，所有恒星都离我们非常遥远。n平时，我们眼睛能直接看到的恒星大都位于银河系。n恒星世界丰富多彩。刚刚形成的原恒星年幼的主序前星步入晚年的红巨星青壮年主序星临终的白矮星、中子星和黑洞按照光度分正常星变 星超新星按照年龄分n 恒星的距离，若用千米表示，数字实在太大，为使用方便，通常采用光年作为单位。n 1光年是光在一年中通过的距离。1 l.y.= 9.4610 15mn 离开我们最近的太阳以外的恒星是半人马星座的比邻星，距离为 4.3光年。 n 牛郎星离我们 16.5l.y.，织女星离我们 26.5l.y.，它们相聚 1
2、6.1l.y.，以光速同时出发，也要 8年之后才能相会。n 明亮的大角星 36.1l.y.，天津四 1600l.y.。n 恒星离我们十分遥远。n 如何测定？一、恒星的距离n 天文学家常用一个比 l.y.更大的单位秒差距 (pc)来量度距离，它是由三角视差法定义的。n 视差。n 距离越近，视差越大。主要方法有三角视差法、分光视差法、星团视差法等。主要介绍前两个。1. 三角视差法 n 地球绕日公转，不同时刻处于不同位置，故观测同一天体在天球上的位置就有差异。n 对恒星相隔半年的两次观测。n 周年视差 (parallax, ) 当恒星 (P点 )与地球的连线垂直地球轨道半径时，恒星对日地平均距离 a
3、所张角度。 小角近似下：tan sin = a/r(取 a = 1 AU， 为弧度 .) 距离 :r = 1 AU / 当 =1“时 的距离定 义为一个 秒差距 (parsec, pc)1 rad 57.28 3600= 206265“ (角秒 ) 1 “= 1/206265 rad (弧度 ) 1 pc = 206265 AU = 3.26 l.y. = 3.0910 18 cm(1 AU = 1.510 13 cm)(1 l.y.= 63240 AU = 9.4610 17cm)ara) 恒星视差的几何说明。对于相隔 6个月的测光，基线是日地距离的两倍，即 2AU。 b) 视差角度一般是通
4、过照相观测来测定的视差角待测恒星 即使离地球最近的恒星 - 比邻星 (Proxima Centauri)的三角视差也有 0.77” ，所以小角近似是合理的。 三角视差法是测定恒星距离最基本、最可靠的方法。恒星越远，视差角越小，要求观测的精度越高。地面上用 三角视差法可以测量约 8千颗恒星。 空间测量： 1989-1993年运行的的依巴谷卫星(Hipparcos)，测量了 11万 8千颗恒星的周年视差值，精确到 0.001” 。SIM PlanetQuest号称测量视差精度为 4 as (0.000004角秒 )对应距离为 250 kpc, 可惜该任务 2010年已经被取消。 GaiaGloba
5、l Astrometric Interferometer for Astrophysics测量视差精度为 20 as(ESA 2013年发射？ )n 恒星光谱中某些谱线对的强度比和绝对星等的线性经验关系n 常用的谱线对： Sr II 407.8nm/Fe I 707.2nm：一次电离锶线与中性铁线谱线的强度对比 Ti II 416.1nm/Fe I 416.7nm .n 定标选取绝对光度已知的恒星，测量其谱线对的强度比，求出两者 (强度比绝对星等 )之间的线性关系 。以后就可以由此关系，从强度比得到绝对星等。再由视星等来求出恒星距离。受星际消光影响，大致可以测量 500-1000 pc范围内距离。2. 分光视差法
