科幻迷基础系列 | 认识24种天体
人类发射进太空的人造卫星、宇宙飞船、空间实验室、各种探测器则被称为人造天体。
在此,只探讨科幻作品中经常提到的自然天体 及其阶段和概念, 且其中会着重介绍恒星的演化
人类(地球)视角的宇宙结构
地球 ⊆ 地月系 ⊆ 内太阳系 ⊆ 太阳圈 ⊆ 太阳系 ⊆ 本星际云 ⊆ 本地泡 ⊆ 古尔德带 ⊆ 猎户臂 ⊆ 银河系 ⊆ 银河系次集团 ⊆ 本星系群 ⊆ 室女座超星系团 ⊆ 拉尼亚凯亚超星系团 ⊆ 双鱼-鲸鱼座超星系团复合体[可疑–讨论] ⊆ 可观测宇宙 ⊆ 宇宙
以下介绍的自然天体及其下属分类包括
可直接观测天体
间接验证天体
理论天体
一类 : 恒星、行星、卫星、彗星、流星
恒星 ——阶段
诞生 : 巨分子云(星云阶段)→原恒星/褐矮星
青、中年期 : 主序星(由原恒星转变)包括红矮星
更年期→终态 : 红巨星/红超巨星 或 新星/超新星,白矮星(→黑矮星)或新星/超新星,中子星(包括脉冲星、磁星)/夸克星,黑洞
恒星是天体中的主体
一般认为,由炽热的气体组成的、自身会发光发热的球状或类球状天体称为恒星。所有的恒星都从通常被称为星云或分子云的气体和尘埃坍缩中诞生。太阳就是一颗恒星,除了月亮和行星,我们在夜晚所见的众星都是恒星。恒星并非恒定不动,只是因为距离我们实在太遥远,不借助特殊工具和特殊方法,很难发现它们在天球上的位置变化,因此古代人把它们叫作恒星。
例外 ▏变星
变星是指亮度与电磁辐射不稳定的,经常变化并且伴随着其他物理变化的恒星。多数恒星在亮度上几乎都是固定的。以我们的太阳来说,太阳亮度在11年的太阳周期中,只有0.1%变化。然而有许多恒星的亮度确有显著的变化。这就是我们所说的变星。
引申 | 假想天体·白洞
广义相对论所预言的一种性质正好与黑洞相反的特殊天体。白洞目前还仅是一种理论模型,但尚未被观测所证实。
黑洞是现代广义相对论中,宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的引力很大,使得视界内的逃逸速度大于光速。
按照白洞理论,白洞和黑洞相似,也有一个封闭的边界。聚集在白洞内的物质,只可以经边界向外运动,而不能反向运动。因此这种天体外面的物质不能进入。
根据白洞理论,有人认为类星体的核心可能是一个白洞。当白洞内超密态物质向外喷射时,就会同它周围的物质发生猛烈的碰撞,从而释放出巨大能量。由此推断,有些X射线、宇宙线、射电爆发、射电双源等现象,可能会与白洞的这种效应有关。白洞的力是排斥力与黑洞的吸引力相反的力。
引申 | 类星体
类星体是类似恒星天体的简称,又称为似星体、魁霎或类星射电源,与脉冲星、微波背景辐射和星际有机分子一道并称为20世纪60年代天文学“四大发现”。长期以来,它总是让天文学家感到困惑不解。
引申 | 灰洞
提出“灰洞”理论是为了解决“防火墙悖论”问题而在“反德西特时空”中的模拟设定,并非黑洞真不存在,只是为了化解广义相对论与量子物理在黑洞中的矛盾。
行星
指绕恒星运行、自身不会发可见光的天体。一般来说,人们只能看到太阳系内的行星。目前,有天文学家已经发现一些太阳系外的行星。例如:大熊座47有一颗行星,仙女座的v星有3颗行星。
卫星
指绕行星运行、自身不会发可见光、其表面反射恒星光而发亮的天体。至今人们仅观察到太阳系内的卫星,共90余颗。
彗星
主要由冰物质组成,沿椭圆或抛物线和双曲线轨道绕恒星运行。当靠近恒星时,因冰物质受热熔化,蒸发或升华,拖出长长的尾巴。
流星体
指绕恒星运行的、质量较小的天体,其轨道千差万别。在太阳系中有些流星体是成群的,称为流星群。当流星体进入地球大气层时,由于速度很高,与地球大气层摩擦生热燃烧发光,形成明亮的光迹,称为流星现象。
二类 :星团、星系、星云、星际物质
星团
指恒星数目超过10颗以上,并且相互之间存在物理联系(引力作用)的星群。由十几颗到几十万颗恒星组成的,结构松散,形状不规则的星团称为疏散星团,他们主要分布在银道面因此又叫做银河星团,主要由蓝巨星组成,例如昴宿星团(又名昴星团);上万颗到几十万颗恒星组成,整体像圆形,中心密集的星团称为球状星团。
星系
指无数的恒星系(包括恒星的自体)、尘埃(如星云等)组成的运行系统。参考银河系,它是一个包含恒星、气体的星际物质、宇宙尘和暗物质,并且受到重力束缚的大星系。
河外星系
在银河系以外,由大量恒星组成,但因为距离遥远,在外表上都表现为模糊的光点,因而又被称为“河外星云”。人们又观测到大约10亿个同银河系类似的星系。按照它们的形状和结构,可以分为:旋涡星系、棒旋星系、椭圆星系和不规则星系。人们估计河外星系的总数在千亿个以上。最通用的河外星系分类法是1926年哈勃提出的。河外星系的发现将人类的认识首次拓展到遥远的银河系以外,是人类探索宇宙过程中的重要里程碑。
星系团
是由星系组成的自引力束缚体系,通常尺度在数百万秒差距,包含了数百到数千个星系。包含了少量星系的星系群叫做星系团。距离远达70亿光年之外。
超星系团
若干星系团集聚在一起构成的更高一级的天体系统,又名二级星系团。本星系群就同附近的50个左右星系群和星系团构成本超星系团。星系团聚合成超星系团的现象叫作星系的超级成团或二级成团。超星系团的质量范围为1015~1017太阳质量。
星云
指银河系空间气体和微粒组成的星际云。一般它们的体积和质量较大,但密度较小,形状不一,亮暗不等。以形态可分为弥漫星云、行星状星云、超新星爆发后残留的物质云和暗黑的球状体。过去在星云性质不清楚之前,把星云分为河内星云和河外星云两种,河内星云实质就是“星云”,是银河系内的星际物质;河外星云就是现在说的河外星系,简称“星系”。
星际物质 (包括行星际物质、星系际物质)
恒星之间的空间非常广阔,但不是一无所有的真空,而是充满了形形色色的物质,这些物质统称为恒星际物质。星际物质包括星际气体和星际尘埃。星际气体包括气态原子、分子、电子和离子等。星际尘埃是指直径很小(约10万分之一厘米)的固态物质,它们弥散在星际气体之中,大约是星际物质总质量的10%。星际尘埃包括冰状物、石墨和硅酸盐等混杂物。
行星际物质
行星际物质是填充在太阳系的物质,太阳系内较大的天体,如行星,小行星和彗星都运行在其间。行星际空间虽然空空荡荡,但并非真空﹐其中分布着极稀薄的气体和极少量的尘埃。在地球轨道附近的行星际空间中﹐每立方厘米平均约含有五个正离子(绝大部分为质子)和五个电子。此外﹐还充斥着来自太阳、行星以及太阳系以外的电磁波。
暗物质
在宇宙学中,暗物质是指那些不发射任何光及电磁辐射的物质。人们目前只能通过引力产生的效应得知宇宙中有大量暗物质的存在。暗物质可能由物质形成,比如,老年的恒星最终因能量散发殆尽而成为黑矮星进而形成暗物质。暗物质目前仅限于理论证实,关于它的具体性质可详细阅读百度百科“暗物质”里面的内容,它不能被我们观测到。
暗物质的两个特点:1,不带电荷;2,透明(即光子可以通过)宇宙是由26%的暗物质,68%的暗能量,和约5%的可见物质
反物质是正常物质的反状态,当正反物质相遇时,双方就会相互湮灭抵消,发生爆炸并产生巨大能量。可以被制造出来。
在粒子物理学里,反物质是反粒子概念的延伸,它与“正物质”之间的区别在于组成反物质的粒子性质相反。
红外源 (infrared source)是宇宙中红外波段所具极大辐射能量的天体。此种发射源发现于20世纪60年代。通常认为大部分红外源系由年轻恒星加热其四周的尘埃状物质,使之在红外波段再辐射所致。它发生于银河系(但不包括太阳系),尤以银河中心以及河外星系、类星体和分子云中为多,其温度仅几百摄氏度。但类星体等的红外源却为非热红外辐射,至于其形成机理还有待进一步研究。 紫外源 与之相似。
射电源 (radio source)
其是“宇宙射电源”的简称。能发射强无线电波的天体。发射无线电波的恒星称射电星。宇宙空间辐射无线电波的分立天体。大多数天体都可能是射电源,已发现的射电源有3万多个。射电源类型很多,按视角径大小可分为致密源和展源两类。
X射线源
发现的X射线源已超过了1000多 。研究表明 ,它们实际上是不同种类的天体,除了太阳外,已证认出的有脉冲星、脉冲双星、超新星遗迹、密近双星、X射线双星、X射线脉冲星 、X射线新星 、塞佛特星系、类星体、星系团 、黑洞等。但还有许多X射线源尚未得到光学证认。
γ射线源 (γ-ray source)
其是指能发出γ射线的天体。尽管1958年已有人预言了它的存在,但因γ射线根本无法到达地面,只能依靠空间天文技术。且由于γ射线的背景辐射一般都很强,所以除太阳以外的γ射线源1967年才首次由轨道太阳观测台3号探测到。后来证认出它来自银盘,其能量高于50兆电子伏。已发现的γ射线源不过数十个,而且光学认证相当困难。过去认为,超新星遗迹应是重要的候选者,但仍未能观测到蟹状星云的γ射线谱线。可以肯定的γ射线源是脉冲星和银心,还有可能的是类星体及活动星系。
▎ 判断
判断某一物质是不是天体,可以用“三看”来概括:一是看它是不是宇宙中物质的存在形式,星际物质尽管用肉眼看不见,但它是天体;二是看它是不是宇宙间的物质,天体的某一部分不是天体;三是看它是不是位于地球的大气层中,位于外层空间的是天体,位于地球大气层中的不是天体。
,侵删
丰士骨友: 以下均属个人观点,仅供参考,谢谢……加粗字体请仔细看!天体是指宇宙空间的物质形体.天体的集聚,从而形成了各种天文状态的研究对象.天体,是对宇宙空间物质的真实存在而言的,也是各种星体和星际物质的通称.人类发射并在太空中运行的人造卫星、宇宙飞船、空间实验室、月球探测器、行星探测器、行星际探测器等则被称为人造天体.(正常选择题里面卫星之类的不算做天体行列).天体包括如在太阳系中的太阳、行星、卫星、小行星、彗星、流星、行星际物质,银河系中的恒星、星团、星云、星际物质,以及河外星系、星系团、超星系团、星系际物质等.通过射电探测手段和空间探测手段所发现的红外源、紫外源 、射电源、X射线源和γ射线源,也都是天体.
商南县19896414908: 天文知识 - ?
丰士骨友: 1、太阳系里有哪些天体?答:太阳系中有8大行星.它们依次是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星.原来九大行星中的冥王星已降为矮行星.另外,太阳系里还有许多小行星,彗星和流星,已正式编号的小行星有2958...
商南县19896414908: 宇宙中最基本的天体是什么? - ?
丰士骨友: 宇宙基本天体应包括:流星、彗星、卫星、行星、恒星、星云、黑洞、类星体、暗物质、和大质量致密晕天体(组成暗物质的一种天体,已发现十几颗,据猜很可能是由燃烧殆尽的恒星形成的)等.
商南县19896414908: 宇宙中最基本的天体 1恒星 2行星 3卫星 4星云 答案有两个 - ?
丰士骨友: 答案选1和4.星云:星云是构成宇宙一切天体的基础,宇宙中的所有星体,都是从星云中诞生的.星云形成恒星的唯一“原料”,没有了星云,宇宙中就没有任何天体.所以星云作为宇宙最基本的天体,是毫无争议的.恒星:庞大而炽热的...
商南县19896414908: 超行星 中子星 白矮星 红巨星 黑洞 各种天体之间的关系 - ?
丰士骨友: 太阳45亿年后氢核聚变燃烧殆尽时,首先会变成体积超大的红巨星,会将地球火星等近地行星全部吞噬掉,当外部区域迅速膨胀时,氦核受反作用力却强烈向内收缩,被压缩的物质不断变热,最终内核温度将超过一亿度,点燃氦聚变,使太阳在...
商南县19896414908: 关于宇宙的科普知识 - ?
丰士骨友: 夏日夜空,繁星闪烁,不禁使人陷入对宇宙的遐想之中.20世纪10~20年代,天文学家发现远星系光谱线的频率随着它离我们距离的远近而有规律地变比,即谱线红移.1929年哈勃总结出谱线红移的规律是:对遥远星系,红移量与星系离我们的...
商南县19896414908: 介绍天文知识 - ?
丰士骨友: 说起宇宙,在人们的心目中,往往有一种神秘感.“宇”是一个空间的概念,表示无边无际,“宙”是时间的概念,表示无始无终.这两个字的含义充分表达出宇宙在空间上的无限性和在时间上的无穷性.在宇宙中大约有十亿个星系.大家都...
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丰士骨友:宇宙探秘黑色熔炉的中央,送出无数太阳的地方,无穷的魔力在蕴藏.——阿瑟·里姆包德天文观测观测天体的重要手段是天文望远镜.可以毫不夸张地说,没有望远镜的诞生和发展,就没有现代天文学.随着望远镜在各方面性能...
商南县19896414908: 你还知道哪些有关宇宙的知识呢 - ?
丰士骨友: 【中文名】:宇宙 【拼 音】:yǔ zhòu 【外文名】:cosmos;universe 【年 龄】:138.2亿年 【应用学科】:天文学 、宇宙学 【属 于】:自然科学 【诞 生】:大爆炸, 暴涨 【宇宙的创生】: 1.有些宇宙学家认为,暴涨模型最彻底的改革也许是观测...