系外行星系统的研究

测量可见恒星属性

恒星的可测量的量天体物理学包括外部可见的特征星星:距离,温度辐射光谱光度,作文(外层),直径、质量,并在这些变化。理论天体物理学家利用这些观测模型恒星的结构和设计理论的形成和演化。位置信息可以用于动力分析收益率恒星质量的估计。

在系统至少追溯到希腊astronomer-mathematician希帕克斯在公元二世纪公元前明显的恒星亮度(米)以大小。现在大小定义这样一个一等星100倍比第六星等的恒星。的人类的眼睛不能看到星星微弱而不是6级,但现代仪器使用望远镜可以记录恒星一样微弱30级左右。按照惯例,绝对星等(米)被定义为恒星的大小似乎如果位于10的标准距离秒差距。这些数量是通过表达有关米−米= 5日志₁₀r−5,r在秒差距是恒星的距离。

规模大小是固定在一组标准的明星。一个绝对的辐射权力是光度,这与表达的绝对星等,通常每秒尔格(尔格/秒)。(有时光度表示太阳光度,3.86×10³³尔格/秒)。亮度可以当计算米和r是已知的。修正可能必要的星际吸收星光。

这里有几种方法来测量恒星的直径。从亮度和距离,光度(l)可以计算,从亮度的观察在不同波长的温度(T)可以计算。因为许多恒星的辐射可以由普朗克近似黑体光谱(看到普朗克辐射定律),这些测量量可以通过表达相关l= 4πR²σT⁴,从而提供一种计算的方法R,恒星的半径。在这个表达式,σ是斯蒂芬玻尔兹曼常数,5.67×10⁻⁵尔格/厘米²K⁴秒,K温度在开尔文。(半径R指的是明星的光球层,区域恒星变得有效不透明的外部观察。)恒星角直径可以测量通过interferometry-that,几个望远镜的结合在一起,形成一个更大的仪器,可以解决尺寸小于那些个体望远镜可以解决。另外,星光的强度可以被监控掩星由月亮,生产衍射边缘的模式取决于恒星的角直径。可以测量恒星的角直径几毫弧秒。

很多明星出现在双星系统(看到双星),两个合作伙伴轨道相互质量中心。这样一个系统提供最佳的测量恒星的质量。这一时期(P)二进制系统相关的两颗恒星的质量(米₁和米₂)和轨道半长轴(平均半径;一个)通过开普勒第三定律:P²= 4π²一个³/G(米₁+米₂)。(G是万有引力常数)。从直径和质量恒星的平均值密度可以计算、那里吗压力。的假设状态方程,中央温度可以计算。例如,在太阳中央密度是158克每立方厘米;压力计算的压力超过十亿次地球的大气在海平面和温度1500万左右K(2700万°F)。在这个温度下,原子是电离太阳内部,因此由一个等离子体的电离气体氢核(即质子),氦核,电子作为主要成分。的一小部分氢原子核拥有足够高的速度,碰撞,他们能够克服静电排斥,导致形成,通过一组融合反应,氦核和释放能源(看到与质子间的循环)。一些能源是冲走了中微子,但大多数是由光子太阳的表面保持其光度。

其他恒星,都或多或少有些比太阳大,结构大体相同,但大小,中央的压力和温度,融合率是恒星的质量和功能组成。明星和他们的内部融合(和产生的亮度)通过一个微妙的平衡稳定与崩溃之间的引力产生的内部压力和外在压力提供的光子产生的聚变反应。

在这种情况下的静水平衡被当作是主序星,他们占领一个定义良好的乐队Hertzsprung-Russell (H-R)图,光度策划反对颜色索引或温度。最初光谱分类、基于颜色指数,包括主要的光谱类型啊,B, A、F、G、K、M,每个分为十个部分(看到明星:恒星光谱)。温度是推导出宽带光谱测量的几个标准波长间隔。明显的光谱区域大小的测量B和V乐队(分别集中在4350年和5550年埃),允许计算颜色指数CI =米_B−米_V,温度可以计算。

对于一个给定的温度,有更多的星星发光的比主序星。鉴于光度的依赖在广场上的半径和温度的四次方(R²T⁴上面的光度表达式),更大的亮度意味着更大的半径,这样的恒星被称为巨星或巨星恒星。相反,恒星光度远远低于那些相同的主序恒星的温度必须较小,称为白矮星。表面温度的白矮星通常范围从10000到12000 K(18000到21000°F),和视觉上出现白色或蓝白色。

谱线的强度丰富的恒星大气中元素允许额外的类内细分。因此,太阳主序星,被列为G2 V, V表示主序。参宿四一颗红巨星,太阳表面温度的一半左右,但亮度约10000个太阳能单元,划分为M2 Iab。在这个分类中,光谱类型是平方米,Iab显示一个巨大的,远高于上的主序H-R图。