加载中…
个人资料
  • 博客等级:
  • 博客积分:
  • 博客访问:
  • 关注人气:
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
正文 字体大小:

近几年我们观测过的那些天体

(2019-04-02 07:47:01)
标签:

深空天体

分类: 天文观测
     天气不好就努力学习。从单纯的观测型天文爱好者向观测+知识复合型的天文爱好者进阶。话说这几年虽然使用的是一架80mm口径的小型天文望远镜,但利用照相观测的方法,还是观测到了很多不同类型的深空天体。正好抽个时间来总结一下。
一、星团
1、疏散星团
近几年我们观测过的那些天体
      这是一类观测难度较低的深空天体,也是到目前观测过的较多的天体类型。往往是遇到好天气又不想去野外观测的时候便会在城区观测几个疏散星团。疏散星团是指数百颗至上千颗由较弱引力联系的恒星所组成的天体。与球状星团中恒星的度密集相比,疏散星团中的恒星密度要低得多。疏散星团只见于恒星活跃形成的区域,包括漩涡星系的旋臂和不规则星系。疏散星团一般来说都很年轻。由于是弱引力联系,因此随着时间的推移,成员星往往会脱离星团。
2、球状星团
近几年我们观测过的那些天体     球状星团的观测难度要略大于疏散星团,像上图那种使用小型天文望远镜便能够观测到细节的球状星团屈指可数。大多数的球状星团仍旧需要使用较大的天文望远镜观测才能一睹芳容。球状星团由成千上万甚至数十万颗恒星组成,外貌呈球形,越往中心恒星越密集。球状星团里的恒星平均密度比太阳周围的恒星密度高数十倍,而它的中心附近则要大数万倍。同一个球状星团内的恒星具有相同的演化历程,运动方向和速度都大致相同,它们很可能是在同时期形成的。球状星团在银河系中呈球状分布,这是与疏散星团不同的地方。球状星团中的成员以星族II恒星为主,也就是说这些恒星中的重元素丰度很低。大多属于宇宙诞生后的第一代恒星。也正是如此,球状星团也被认为是宇宙中最为古老的天体之一。由于球状星团中多以老年恒星为主,因此其中往往包含造父变星(恒星演化晚期出现的一种短周期脉动变星)和天琴座RR变星(一种周期更短的脉动变星)。利用造父变星的“周光关系”可以精确测定星团的距离,因此早期天文学家曾经尝试利用球状星团来测定银河系的尺度。
二、弥散星云
1、发射星云
近几年我们观测过的那些天体      发射星云是能辐射出各种不同色光的电离气体云(也就是所谓的等离子),造成电离的原因通常是来自邻近恒星辐射出来的高能量光子。被电离后的氢原子核在重新俘获电子的过程中,电子由较高能态向较低能态跃迁,同时释放出光子。这些光子的能量主要集中在Ha波长上(6563埃的红光区)。发射星云是典型的“线光谱”天体。上图中大片红色区域便是HII区(电离氢)。电离氢(HII)本身温度相对于氢原子(HI)和分子氢(H2)比较高,因此电离氢云本身不能通过引力坍缩来形成恒星。发射星云主要分布于银河盘面的旋臂上,因为它的形成少不了气体和年轻恒星的高能辐射。而气体与年轻恒星大多分布于银河系的旋臂上。
2、反射星云
近几年我们观测过的那些天体     反射星云靠反射和散射近旁恒星的光而变得明亮可见的星云。与发射星云的发射线光谱不同,反射星云的光谱是与照亮它的恒星相似的连续光谱。照亮反射星云的恒星从早B型到G、K型(见恒星光谱分类)都有,多数为B1~B8型。因此常见的反射星云以蓝色或者白色居多(上图),但也有橘红色的反射星云,例如心宿二附近的星际尘埃(下图)。
近几年我们观测过的那些天体3、暗星云
近几年我们观测过的那些天体     暗星云是弥散星云的一种,它的密度足以遮蔽来自背景的发射星云或反射星云的光(像是马头星云),或是遮蔽背景的恒星。暗星云中往往包含大量的中性氢(HI)和分子氢(H2)。其中H2区对于恒星的形成具有重要意义。大片低温的H2云在偶然扰动(如星系激波或者超新星爆发等)的情况下会发生引力坍缩,这一现象被称为“金斯不稳定性”。当星云坍缩到一定密度时又会分裂成若干团块,这些团块的密度随着坍缩还会继续增加。同样达到某一临界密度时还会分裂。直到分裂到某一质量(0.05~150倍太阳质量)的时候,分裂停止。继续收缩的H2云便会形成一个“星胚”。星胚的继续收缩便有可能成为一颗新生恒星。
4、混合星云
近几年我们观测过的那些天体
    在同一片区域中既有发射星云,也包含反射星云和暗星云。事实上,这三种星云本身便存在着千丝万缕的联系。暗星云中诞生的大质量恒星一方面发射出高能射线将其周围的中性氢(HI)电离成电离氢(HII)发出暗红色的光芒。另一方面还会照亮它附近的星际尘埃呈现出蓝白色的光芒。
三、行星状星云
近几年我们观测过的那些天体     行星状星云是介于0.8~2倍太阳质量的恒星在演化到渐进巨星阶段向外抛射出的气体壳。随着越来越多的气体外壳被抛离恒星,恒星裸露出来的层次不断深入核心,露出部分的表面温度也越来越高。当露出的表面温度大约达到30,000K时,就会有足够紫外线将大气层中的原子电离,于是气体开始产生受激辐射,行星状星云便诞生了。行星状星云因原子受激发而发光,所以也是“线光谱”天体。另外,在行星状星云的中心往往可以发现一颗白矮星,那是母恒星最后残留下来的星核。
四、超新星遗迹
近几年我们观测过的那些天体     大质量恒星(大于8倍太阳质量)演化到晚期阶段会发生超新星爆发(II型超新星)。双星系统中的白矮星也可能通过对伴星物质的吸积,或者双白矮星系统白矮星的融合使得最终质量超过钱德拉塞卡极限而发生超新星爆发(I型超新星)。无论前者还是后者都会在爆发区域遗留下一片爆发后向四周快速膨胀的气体残骸。这便是超新星遗迹。不同的是前者往往会留下一个星核坍缩成中子星或者黑洞,而后者什么都不会留下。对众多超新星遗迹的观测显示,往往在遗迹的中心区域找不到残留的星核。这有可能是在爆发过程中星核被抛离了中心区域,也有可能没有留下星核。
五、沃尔夫-拉叶星的气体壳
近几年我们观测过的那些天体    沃尔夫—拉叶星是一种大质量或超大质量恒星,它的光谱类型是O型。简单来说,沃尔夫—拉叶星就是大质量恒星(十几到几十个太阳质量)在氢燃烧阶段将其外壳以超星风形式损失掉而暴露出来的星核。在赫罗图上沃尔夫—拉叶星位于光度上边界以内的区域。沃尔夫-拉叶星是恒星演化过程中的正常阶段,发射光谱中有强和宽阔的氦和氮的光谱线系及显示氦、碳和氧的光谱线系。凭着强劲的光谱线,邻近星系里的沃尔夫-拉叶星都能够被确认出来。沃尔夫-拉叶星有可能直接塌缩成黑洞,吞噬附近的物质。因此,这也被认为是长期伽马射线暴的先兆。
六、赫比格哈罗天体
近几年我们观测过的那些天体    赫比格-哈罗天体(Herbig-Haro object)是由新生恒星所形成、状似星云的天体。新诞生的恒星以极高的速度不断喷出气体,这些气体会与恒星周围的气体云和灰尘云激烈碰撞、产生光芒(上图蓝色反射星云的右上区域)。赫比格-哈罗天体普遍存在于恒星生成区,在单一新生恒星的极轴附近常可见到排成一列的多个赫比格-哈罗天体。
七、包克云球
近几年我们观测过的那些天体
     包裹着新生恒星的暗云气构成的球状团块。这些团块通常具有较高的密度。典型的质量大约是10–50 太阳质量,大小约为1光年 ,内部有氢分子 (H2)、碳的氧化物和氦,还有大约1%(质量)的含硅的尘埃。包克云球体通常会导致联星或聚星系统的形成。
八、哈勃变光星云
近几年我们观测过的那些天体    哈伯变光星云是个 反射星云,它主要是由麒麟座R星 (R Monocerotis) 所喷出气体和尘埃所组成。 这个昏暗的星云,大小约有1光年。位在南天的麒麟座,和我们距离有2500光年。 天文学家认为麒麟座R星的附近,可能有许多集结成团的尘埃,当这些不透光的尘埃团掠过这颗星附近时,它们所造成的阴影,就投射到星云上,造成哈伯变星云的光度改变。在许多哈伯星云变光原因的理论中,这种解释的可信度可能比较高。
九、河外星系
1、旋涡星系
近几年我们观测过的那些天体
     旋涡星系是一类常见的河外星系类型,它们的结构特点有是一个球状星系核与向外延展的旋臂。根据球核大小与旋臂的紧密程度又会分为Sa、Sb、Sc等亚型。旋涡星系一般属于星系的早期类型,旋臂上有大量的气体和尘埃。同时有大量的恒星在旋臂的气体中诞生。
2、棒旋星系
近几年我们观测过的那些天体     棒旋星系与旋涡星系最大的不同是星系核的形状。棒旋星系的星系核呈棒状,而非球状。同样的,根据星系核大小与旋臂的紧密程度,棒旋星系也分为SBa、SBb和SBc等多个亚型。
3、椭圆星系
近几年我们观测过的那些天体     椭圆星系与前述两种星系在结构特征上具有明显的不同。椭圆星系没有旋臂结构,基本程圆或者椭圆形。根据形状的不同划分为E0~E7等多个亚型。数字越小,星系的形态就越圆。椭圆星系一般属于晚期型星系,星系中的成员也以老年恒星为主。气体基本被消耗殆尽,因此也几乎没有新生恒星的的诞生。在星系团中椭圆星系有向中心聚集的明显趋势,尤其在星系团的中心往往是一些巨椭圆星系(如室女座星团中的M87巨椭圆星系)。椭圆星系占星系总量的70%左右。另外,椭圆星系具有较大质光比(质量与光度的比值)。
4、不规则星系
近几年我们观测过的那些天体
     不规则星系是指外形不规则,没有明显的核与旋臂,没有盘状对称结构或者看不出有旋转对称性的星系,用字母Irr表示。不规则星系的直径约在0.65万~2.9万光年之间。在全天最亮星系中,不规则星系只占5%。不规则星系一般认为是比旋涡星系和棒旋星系更加早期的星系类型。气体和尘埃含量大,恒星的形成率也高。所以很多不规则星系也是“星爆星系”。
5、星爆星系
近几年我们观测过的那些天体
     星爆星系是在比较星系的恒星形成速率时,其形成速率比大多数的星系都要高出许多的一种星系。在这种星系中,恒星形成的速率是很惊人的,如果要持续这种速率,要供应恒星形成所储存的气体,在远短于星系的生命周期内就会耗尽。
6、赛弗特星系
近几年我们观测过的那些天体     赛弗特星系(Seyfert galaxy)是星系核极亮,具有强而宽发射线的活动星系,常有旋臂结构。因美国天文学家赛弗特于1943年首先发现而得名。一般认为赛弗特星系是旋涡星系的一种早期形态。它的前身可能是具有类星体星系核的早期活动星系。
7、射电星系
近几年我们观测过的那些天体      最著名的射电星系莫过于半人马座的NGC5128半人马a星系了。它的两极存在巨大的射电瓣。广义上,有明显的射电辐射的星系都可以叫作射电星系。在10~100G赫范围内射电功率为1037~1041尔格/秒的星系称为正常射电星系;射电功率比正常射电星系强10~100倍的星系,称为特殊射电星系。射电星系大多是椭圆星系 (E)、巨型椭圆星系(D)、介于二者之间的ED星系和超巨型椭圆星系(cD),不规则星系很少。它们往往是星系团中最亮的成员星系,质量也大。有的射电星系是N型特殊星系和塞佛特星系。
8、互扰星系
近几年我们观测过的那些天体    有些星系处在引力不稳定状态,其中有的星系对、星系串或星系链彼此并非隔绝,而是在引力作用下互相干扰,破坏了星系的正常形态,甚至出现针状的、纤维状的或扫帚状的星系际桥状结构。这种星系对和多重星系称为互扰星系。著名的互扰星系包括猎犬座M51以及飞马座的“史蒂芬五重奏”星系。
十、星系团
近几年我们观测过的那些天体    星系团是由星系组成的自引力束缚体系,通常尺度在数百万秒差距。包含了数百到数千个星系。包含了少量星系的星系团叫做星系群。银河系所在的星系群叫做本星系群,成员星系大约为50个。距离本星系群较近的一个星系团是室女座星系团(上图),包含了超过2500个星系。星系团的类型一般分为不规则星系团和规则星系团。不规则星系团(又称疏散星系团)成员星系以旋涡星系、棒旋星系和不规则星系为主,星系分布较为松散。规则星系团(又称球状星系团)的成员星系以晚期型的椭圆星系为主,星系密度高。
   回过头来看,貌似这几年通过观测积累不少类型天体的知识。很有收获。天文学就是这样,从观测出发再回到理论学习,很多东西都变得更加容易理解了。学习也不会显得那么枯燥无味,同时也享受到到了天文观测的乐趣。


















0

阅读 收藏 喜欢 打印举报/Report
  

新浪BLOG意见反馈留言板 欢迎批评指正

新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 产品答疑

新浪公司 版权所有