科学家们是怎样发现恒星的光谱(带你认识恒星的光谱分类)
科学家们是怎样发现恒星的光谱(带你认识恒星的光谱分类)图解:参宿七 图源:wjbaikeⅠ类,猎户座亚型:Ⅰ类的一个亚型,这在较宽的谱带上有较窄的谱线,如参宿七和γ猎户座。用现代术语来说,这相当于早期的B型恒星。在19世纪60年代和19世纪70年代,开创性的恒星光谱学家之父安杰洛·塞奇创建了塞奇光谱分类法,以便对观测到的光谱进行分类。这些分类将恒星分为以下几类: Ⅰ类:白色和蓝色恒星,具有宽而重的氢线,如织女星和牛郎星。这包括现代的A级和早期的F级。
简介: 光谱分类是根据光球温度极其相关的光谱特征对恒星进行分类,光球温度由维恩的位移定律来分类。赛奇光谱分类将行星分为5类,哈佛光谱分类将行星分为7类。
在天文学中,光谱分类最初是根据光球温度及其相关光谱特征对恒星进行分类,然后根据其他特征进行细化。
利用魏因位移定律可以对恒星温度进行分类,但这不适用于遥远的恒星。恒星光谱学提供了一种根据吸收线对恒星进行分类的方法;特定的吸收线只有在一定的温度范围内才能被观察到,因为只有在该范围内才有相关的原子能级。一个早期的方案(从19世纪)将恒星从A到Q排列,这是目前使用的光谱类的起源。
赛奇光谱分类
在19世纪60年代和19世纪70年代,开创性的恒星光谱学家之父安杰洛·塞奇创建了塞奇光谱分类法,以便对观测到的光谱进行分类。这些分类将恒星分为以下几类:
Ⅰ类:白色和蓝色恒星,具有宽而重的氢线,如织女星和牛郎星。这包括现代的A级和早期的F级。
Ⅰ类,猎户座亚型:Ⅰ类的一个亚型,这在较宽的谱带上有较窄的谱线,如参宿七和γ猎户座。用现代术语来说,这相当于早期的B型恒星。
图解:参宿七 图源:wjbaike
II类:黄星-氢不太强,但有明显的金属线,如大角星和五车二。这包括现代G级和K级以及晚期F级。
图解:大角星 图源:wjbaike
III类:橙色到红色恒星,具有复杂的波段光谱,如参宿四和心宿二。这相当于现代的M类。
IV类:红星(碳星),具有显著碳带和碳线的。
图解:碳星 图源:wjbaike
V:类:发射线星,如γ-仙后座和β-天琴座。
19世纪90年代末,这种分类法开始被哈佛分类法所取代。
哈佛光谱分类法
哈佛分类系统是一个一维分类系统。从根本上讲,这些类表示恒星大气的温度。
恒星级的颜色非常接近人眼实际感知到的颜色。相对大小适用于主序星或“矮”星。
尽管光谱分类顺序的记忆法有很多变体,一个流行的方法是“哦,别害怕,女孩/男孩,吻我”
赫茨普拉格·罗素图将恒星分类与绝对星等、光度和表面温度联系起来,为分析恒星提供了有用的工具。
主序列是从左上角到右下角的一个突出的对角线带。
光谱O类
光谱O类恒星的温度非常高,也是非常明亮的,呈蓝色;事实上,它们的大部分输出是在紫外线范围内。这些特征在所有主星序中是最稀有的,有这些特征的恒星在太阳系附近的主星序中只占300万分之一。这些恒星输出的吸收线占主导地位,有时也有He-II线、突出的电离线(Si-IV、O-III、N-III和C-III)和中性氦线,从O5到O9逐渐增强,以及突出的氢-巴尔默线,尽管不如后面的类型强。O类恒星体积巨大以至于燃烧氢燃料的速度非常快,是第一批离开主序列的恒星。
示例:泽塔·奥里奥尼斯 泽塔·布皮斯 兰巴·奥里奥尼斯 德尔塔·奥里奥尼斯
光谱B类
光谱B类恒星非常明亮,呈蓝色。它们的光谱中有在B2亚类中最为突出的中性氦和中等氢线。电离金属线包括Mg II和Si II。由于O类和B类恒星过于强大,只能存在很短的时间,因此它们不会偏离它们形成的区域很远。它们约占太阳附近主序星的1/800。
示例:参宿七,角宿,明亮的昴宿星
光谱A类
光谱A类恒星是比较常见的裸眼恒星之一,呈白色或蓝白色的。它们有很强的氢线,最大值为A0,也有电离金属线(Fe-II,Mg-II,Si-II),最大值为A5。因为这个原因,Ca II线的存在明显加强。A类恒星约占太阳附近主序星的1/160。
例如:织女星、天狼星、天津四
图源:wjbaike
光谱F类
F类恒星具有Ca II的加强H线和K线。中性金属(Fe-I,Cr-I)在F类恒星后期开始在电离金属线上增长,其光谱特征是氢线和电离金属较弱,颜色呈白色。这些F类恒星代表了太阳附近主序星的1/33。
示例:阿拉基斯、老人星、南河三
光谱G类
如果仅仅因为我们的太阳是属于这一类,G类恒星可能是最著名的。最显著的是Ca II的H线和K线,它们在G2处最为显著,它们的氢线甚至比F类恒星弱,但除了电离金属外,它们还有中性金属。CH分子的G带有一个明显的尖峰。G星代表了太阳系中主序星的1/13。
例如:太阳、半人马座α星、五车二、天仓五
图解:太阳 图源:wjbaike
光谱K类
K类恒星是橙色的,比太阳略冷。一些K类恒星是巨星和超级巨星,如大角星,而另一些像半人马座αB是主序星,它们存在的时候会发出非常弱的氢线,而且大部分是中性金属(Mn I,Fe I,Si I)。
示例:半人马座阿尔法B、埃普西隆·埃里达尼、大角星、毕宿五
光谱M类
到目前为止,M类是最常见的类。太阳附近的主序星中,约76%是红矮星。大多数M类恒星同时也是巨星和一些超级巨星,如心宿二和参宿四,以及米拉变星。晚期的M星系群拥有更热的褐矮星,它们在光谱上高于L型褐矮星。
图解:心宿二 图源:wjbaike
作者: enchantedlearning
FY: 陈星雨
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