同一星系里恒星的光度相同么

同一星系里恒星的光度相同么,第1张

显然不相同。在天文学中,光度一般是指天体真正的发光能力,类似于绝对星等。下面附上的是著名的赫罗图,可以看到中的纵坐标相差了25个星等(右),也就是天体的光度可以相差100亿倍(左)!

恒星的发光能力由天体的质量和演化阶段决定。前者的作用比较好理解,质量大的恒星内部温度比较高,热核聚变比较强烈,所以能量释放的速率比较高,一般而言,主序星的光度和质量的35次方成正比。后者是指天体在不同的生命阶段,光度会有明显的差异,原恒星阶段恒星还未正是形成,亮度会逐渐增加,接着占生命周期绝大多数的主序星阶段保持稳定,最后进入巨星、超巨星阶段,点然内部氢以上原子核的聚变,使得亮度急剧上升。

在一个星系中,气体云的收缩是独立的,比如当下对原恒星研究的一个热点——金牛座T星,显然和我们太阳系的运行没有任何的关系。这就是说,恒星的质量并没有一个固定的数值,气体云质量大,恒星的质量也大,反之亦然。换而言之,不同恒星的质量可以说天生就是不公平的,随后导致主序星阶段光度的差异。已距离我们最近的两颗恒星——太阳和比邻星(南门二的一颗暗弱伴星)为例。太阳的质量比比邻星大得多,所以光度也比后者强得多,太阳的极限星等为487等,而后者只有1564等,因为它的质量只有太阳的八分之一,所以广度不到太阳的万分之一。

第二个是所处的生命周期,我们所在的银河系还是比较年轻,不断地有新恒星在生成,所以不同的恒星可以位于不同的生命阶段。还是以太阳为例,我在和落图上做了一个简单的示意:

当下太阳是一颗主序星,以氢的热核聚变作为能量来源。大约40亿年后,由于内部质量的升高,会导致氦的热核聚变,继而导致辐射压的剧烈增加导致天体的膨胀,那时候的太阳直径可以增加一百倍,大约到地球轨道附近,这一阶段被称为红巨星,绝对星等达到-2等左右。经过十亿年左右的剧烈燃烧,内部热核聚变停止,由于失去了辐射压对抗引力会迅速坍缩(短时间内会释放非常漂亮的行星状星云),形成一颗由碳构成,由电子简并力对抗引力的,直径大约和地球差不多的一颗致密天体。那之后,自然光度会急剧下降,大约只有15等左右,随后慢慢冷却,迎来生命的终点了。可以看到,同样一颗恒星,在不同的生命阶段,光度也可以也有天壤之别。

最后,可以介绍一个概念——星协,星协中的恒星是有一定的类似性的(数量不会太多,几十颗,至多几百颗新生恒星构成的一个松散的天体系统,在未来的演化中会逐渐解体各奔东西)。可以这样比喻:现有的天文类似于“一个大洲的人性格相同么”?显然,天差地别。但是星协类似于“一所高校的学生性格相同么”。尽管还是会有个性,但是多少会带有共同环境的烙印吧。

星协词条:http://baikebaiducom/linkurl=VUzYaAAlsZtWTlCgpwkebrZTKO2mqt-pZWUvYCKXrSZoLAm_8ySxIi8Tf-NUYxeL8UlFcPIeBqs4IwqeM4EhIq

楼上

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