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恒星天文学

http://www.51xue.org.cn  2007/5/25 源自:中华职工学习网 【字体: 字体颜色

恒星天文学是研究恒星、星际物质和各种恒星集团的分布和运动特性的天文学分支学科。由于恒星为数众多,恒星天文学不能采用讨论单个恒星的办法,而主要借助于统计分析和数学方法来进行研究。恒星天文学的资料取自天体测量学、天体物理学和射电天文学获得的各种数据,包括恒星的视差、位置、自行、星等、色指数、光谱型、光度级和视向速度等。

  恒星天文学作为一门学科是由老赫歇耳通过对恒星的大量观测和研究开始的。1783年他首次通过分析恒星的自行发现了太阳在空间的运动,并定出了运动的速度和向点。小赫歇耳继承和发展了其父开创的事业,在恒星计数、双星观测和编制星团和星云表方面进行了大量的工作

  1837年斯特鲁维等测定了恒星的三角视差,从此便开始了测定恒星距离的工作。1887年斯特鲁维从对恒星自行的分析中,估计了银河系自转的角速度。十九世纪中叶天体物理学开始建立后,恒星光谱分析为恒星天文学提供了重要资料。1907年史瓦西提出恒星本动速度椭球分布理论,开创了星系动力学。1912年,勒维特发现造父变星的周光关系,成为测定遥远星团的距离的有力武器。由此,人们才对银河系的整体图像,以及太阳在银河系中的地位,有了比较正确的认识。

  1905~1913年,赫茨普龙和罗素创制了赫罗图,对了解恒星的演化和推求其距离提供了有力的手段。1918年,沙普利分析了当时已知的100个球状星团的视分布,并用周光关系估算出它们的距离,得出了银河系是一个庞大的透镜形天体系统和太阳不居于中心的正确结论。

  1927年,荷兰的奥尔特根据观测到的运动数据证实了银河系自转。此外,银河系次系、星族、星协概念的建立和证实,对变星和星团、星云的研究和探讨恒星系统的结构作出了重要的贡献。

  射电天文学的发展为恒星天文学提供了一种有力工具。1951年,人们开始利用中性氢21厘米谱线研究银河系内中性氢云的分布。1952年证实银河系的旋臂结构; 1958年发现银河系中心的复杂结构和银核中的爆发现象。

  六十年代以来,相继发现几十种星际分子的射电辐射。这些用光学方法所未能得到的观测结果,对研究银河系自转、旋臂结构、银核和银晕都是非常宝贵的。

  星系动力学从二十年代以来有很大的发展。1942年,林德布拉德提出了形成旋臂的“密度波”概念,以期克服旋涡星系的形成和维持旋臂的理论困难。1964年以来,林家翘等人发展了密度波理论,并且探讨星系激波形成恒星的理论。

  现阶段的恒星天文学所研究的主要内容有:星系中物质的分布同星系旋转的关系;恒星速度弥散度的规律;恒星系统的引力稳定性;球状星团和星系的动力学结构和演化以及星系动力学中“第三积分”(即除能量和角动量两个积分外)是否存在的问题等。对这些问题的研究都已取得一定程度的进展。此外,人们推测在球状星团和星系团中可能存在大质量致密天体(黑洞),故以广义相对论为基础的强引力场星系动力学正在形成中。

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