天体是指宇宙空间的物质的存在形式
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
恒星演化诞生 : 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
赫罗图 超新星 黑洞吞噬恒星 脉冲星吞噬恒星简介
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
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
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
太阳系行星指绕恒星运行、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
地月系指绕行星运行、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
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
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,它的性质楼主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。
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发自易丘藏书阁
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