再度窥探天文

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序
要来看看吗
恒星级废话
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计量单位
绝对星等-视星等
普森公式
铁心灾变
恒星演化
赫罗图
简易生命周期
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序

要来看看吗

要来看看吗…天象仪…无论何时…都不会消逝的美景。 --<<星之梦>>

恒星级废话

来自 Edge 每日一图

VRChat

基础概念

计量单位

名词	概念
天文单位 AU	1AU = 地-日轨道半长轴
角秒	$1^{\prime\prime} = \frac{1}{60 \cdot 60}$ 度
秒差距 ps	1 秒差距 = $\frac{1AU}{tan1^{\prime \prime}} = \frac{648000AU}{\pi} \approx 3.26 光年$ ^[2]
M⊙	单位太阳质量 $M⊙ = 1.989 \cdot 10^{30} kg$
比结合能	也叫平均结合能 = $\frac{结合能}{核子数}$

绝对星等-视星等

视星等是在地球上观测到星体的相对亮度, 亮度越高值越小, 人眼能看到的最暗的星大概为 6 星等 ^[4]
视星等的基准最初是按织女星为 0 等, 之后变成了其他衡量方案, 织女星变成了 0.03 星等
星等与光强单位勒克斯的关系, 还是百家争鸣…同一百科上都不一致
绝对星等是在距离星体 10 秒差距观测到星体的亮度 ^[3], 计算上是用视星等 m 与距离 d 进行转换:
$\begin{align} M &= m + 5 log_{10} \frac{10ps}{d} \\ &= m + 5(1+log_{10} p) &(p为视差角) \end{align}$
函数图大概如下, 横轴是 d, 纵轴是 M
至于距离与星等这个公式怎么推算出来的, 诶嘿没找到…

普森公式

已知每差 5 星等, 亮度差 100 倍, 也就是每一星等差 $^5\sqrt{100} = 10^{\frac{2}{5}} = 2.512$ 倍

得出普森公式: ^[5]

$\begin{align} \frac{E1}{E2} &= 10^{\frac{2 (m_2 - m_1)}{5}} \\ 两边求10为底的对数 lg \frac{E1}{E2} &= \frac{2 (m_2 - m_1)}{5} \\ 整理得: 2.5lg \frac{E1}{E2} &= m_2 - m_1 \end{align}$

铁心灾变

(自发)核聚变和裂变的最终产物都是铁

因为铁的比结合能最高, 想要让它聚变/裂变所消耗的能量要比释放的还多, 所以铁元素原子核最稳定

恒星演化

赫罗图

^[7] 光谱性简记: Oh Be A Fine Girl Kiss Me ^[6]

温度越高, 光谱靠蓝那边的强度越高, 太阳是目前是 G 型

简易生命周期

恒星质量与演化
1. M < 8M⊙
  主序星 -> 红巨星 -> 行星星云 -> 矮星 -> 黑矮星(真正意义的死星)
2. 8M⊙ <= M < 25M⊙
  主序星 -> 超红巨星 -> 超新星 -> 中子星
3. 25M⊙ <= M
  主序星 -> 超红巨星 -> 超新星 -> 黑洞(>2.5M⊙ 就会形成, 比如中子星吞噬其他天体突破临界)
主序星都是在核聚变燃烧
氢->氦->碳/氧->铁, 越往后越快
质量越大的星体燃烧越快
聚变由内而外(由于温度由内而外升高), 所以主序星会随着衰老逐渐巨星化
太阳
可见太阳符合第一条演化路线