大家好，欢迎收看我的百家号小方带你了解科技，今天小编要给大家介绍的是恒星是恒定的吗？
世间万物无不都在运动,恒星虽然看似在天空中恒定不动,其实它也有自己的运动。由于不同恒星运动的速度和方向不一样,它们在天空中相互之间的相对位置会发生变化,这种变化称为恒星的自行。全天恒星之中,包括那些肉眼看不见的很暗的恒星在内,自行最快的是巴纳德星,达到每年10.31角秒(1角秒是圆周上1度的1/)。一般的恒星,自行速度要小得多,绝大多数小于1角秒。恒星自行的大小并不能反映恒星真实运动速度的大小。同样的运动速度,距离远就看上去很慢,而距离近则看上去很快。因为巴纳德星离开我们很近,不到6光年,所以真实的运动速度不过88千米/秒。
恒星的自行只反映了恒星在垂直于我们视线方向的运动,称为切向速度。恒星在沿我们视线方向也在运动,这一运动速度称为视向速度。巴纳德星的视向速度是-千米/秒(负的视向速度表示向地球接近,而正的视向速度表示离地球而去)。恒星在空间的有的速度,应是切向速度和视向速度的合成速度,对于巴纳德星,它的速度为千米/秒。上述恒星的空间运动,由三个部分组成。第一是恒星绕银河系中心的圆周运动,这是银河系自转的反映。第二是太阳参与银河系自转运动的反映。在扣除这两种运动的反映之后,才真正是恒星本身的运动,称为恒星的本动。观测发现,有些恒星的光度、光谱和磁场等物理特性都随时间的推移发生周期的、半规则的或无规则的变化,这种恒星叫做变星。
变星分为两大类:一类是由于几个天体间的几何位置发生变化或恒星自身的几何形状特殊等原因而造成的几何变星,另一类是由于恒星自身内部的物理过程而造成的物理变星。几何变星中,最为人们熟悉的是因两个恒星互相绕转(有时还有气环或气盘参与)而发生变光现象的食变星(食双星)。根据光强度随时间改变的光变曲线,可将它们分为大陵五型、天琴座β(渐台二)型和大熊座W型三种类型。几何变星中还包括椭球变星(因自身为椭球形,亮度的变化是由于自转时观测者所见发光面积的变化而造成的)、星云变星(位于星云之中或之后的一些恒星,因星云移动,吸光率改变而形成亮度变化)等。可用倾斜转子模型解释的磁变星,也应归入几何变星之列。
按变光的物理机制,物理变星主要分为脉动变星和爆发变星两类。脉动变星的变光原因是:恒星在经过漫长的主星序阶段以后(见赫一罗图),自身的大气层发生周期性的或非周期性的膨胀和收缩,从而引起脉动性的光度变化。理论计算表明,脉动周期与恒星密度的平方根成反比。因此那些重复周期为几自乃至几千天的晚型不规则变星、半规则变星和长周期变星都是体积巨大而密度很小的晚型巨星或超巨星。周期约在1~50天之间的经典造父变星和周期约在0.05-15天之间的天琴座RR型变星(又叫星团变星),是两种最重要的脉动变星。观测表明,前者的绝对星等随周期增长而变小(这是与密度和周期的关系相适应的),因而可以通过精确测定它们的变光周期来推求它们自身以及它们所在的恒星集团的距离,所以造父变星又有宇宙中的“灯塔”或“量天尺”之称。天琴座RR型变星也有一样的作用。
还有一些周期短于0.3天的脉动变星,它们的大气分成若干层,各层都以不同的周期和形式进行脉动。因而,其光度变化规律是几种周期变化的叠合光变曲线的形状变化很大,光变同视向速度曲线的关系也有差异。爆发变星按爆发规模可分为超新星、新星、矮新星、类新星和耀星等几类。超新星的亮度会在很短期间内增大数亿倍,然后在数月到一二年内变得非常暗弱。目前,多数人认为这是恒星演化到晚期的现象。超新星的外部壳层以每秒钟数千乃至上万千米的速度向外膨胀,形成一个逐渐扩大而稀薄的星云内部则因极度压缩而形成密度非常大的中子星之类的天体。最著名的银河超新星是中国人于公元年在金牛座发现的“天关客星”。现在可在该处看到著名的蟹状星云,其中心有一颗周期约33毫秒的脉冲星。一般认为,脉冲星就是快速自转的中子星。
新星在可见光波段的光度在几天内会突然增强大约9个星等或更多,然后在若干年内逐渐恢复原状。年8月在天鹅座发现的新星是迄今已知的光变幅度最大的一颗。光谱观测表明,新星的气壳以~千米/秒的速度向外膨胀。一般认为,新星爆发只是壳层的爆发,质量损失仅占总质量的千分之一左右,不足以使恒星发生质变。有些爆发变星会再次作相当规模的爆发,称为再发新星。矮新星和类新星变星的光度变化情况与新星类似,但变幅仅为2~6个星等,发亮周期也短得多。它们多是双星中的子星之一,因而不少人的看法倾向于,这一类变星的爆发是由双星中某种物质的吸积过程引起的。耀星是光度在数秒到数分钟间突然增亮而又很快恢复原状的一些很不规则的快变星,它们被认为是低温的主序前星。
还有一种北冕座R型变星,它们的光度与新星相反,会很快地突然变暗几个星等,然后慢慢上升到原来的亮度。观测表明,它们是一些含碳量丰富的恒星。大气中的碳尘埃粒子突然大量增加,致使它们的光度突然变暗,因而也有人把它们叫做碳爆变星。随着观测技术的发展和观测波段的扩大,还发现了射电波段有变化的射电变星和X射线辐射流量变化的X射线变星等。除了单独的恒星之外,联星系统可以是两颗或更多的恒星受到重力的约束而在轨道上互绕着,最普通的联星系统就是联星,但也发现过三颗或更多恒星的系统。而因为轨道要稳定的缘故,这些联星系统经常会形成阶级制度的共轨联星。也存在着更大的、被称为星团的集团:范围从只有几颗恒星的星协,到最庞大的拥有数十万颗恒星,称为球状星团的集团。
恒星在宇宙中的分布是不均匀的,并且通常都是与星际间的气体、尘埃一起存在于星系中。一个典型的星系拥有数千亿颗的恒星,而在可观测的宇宙中星系的数量也超过一千亿个。恒星的距离是非常开阔的,因此恒星的相互碰撞是非常罕见的。但是在球状星团或星系的中心,恒星碰撞则很平常。这样的碰撞会形成蓝掉队星,这些异常的恒星比在同一星团中光度相同的主序带恒星有着更高的表面温度。