[淺談]觀測天文學

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2017-11-28 17:41:23
2017-11-28 17:46:03
星體運動都會影響個blackbody radiation bor,好似有doppler effect


係啊,的確有影響。但因為恆星就算雙星個運動都唔會太快,影響我覺得好細。
Doppler effect遲D講到galaxy會講返,因為大尺度先明顯。
2017-11-28 18:41:57
我有興趣啊,等主樓主成日先出文
2017-11-28 19:17:32
新入留名先
可以詳細少少嗎,硬係好似唔係好夠喉咁
2017-11-28 19:36:47
樓主摩牙
2017-11-28 19:40:13
too long don't read
2017-11-29 02:44:10
天上除左有行星,當然仲有恆星啦。而太陽就係最近我地既恆星呢。今次冇錯啦!


恆星、行星既分別,恆星之類發光既原理,大家有興趣我可以開新一篇介紹。但係呢到,主要想介紹下,天文學家點用望遠鏡去分析一粒恆星


巴絲們,分唔分到圖入面邊粒係恆星呢?
上面講過,因為CCD既關係,恆星都會帶有十字型既特徵。(行星唔會睇到,因為反光太暗了)
而因為恆星好少單獨存在(umm…雖然事實上都隔好遠),我地望遠鏡見到既恆星,都係(銀河)系內恆星。
而其他發光體係咩?下一篇再講!


天文學家討論一粒恆星,主要有五個參數,包括重量,大小(半徑),表面溫度,光度同埋成份。咁我地點量度呢D數據呢?

─────────────────────────────────
恆星質量Stellar Mass/半徑 Radius

太陽滋養萬物,係我地太陽系內唯一既恆星,我地稱之為單星系統Single Star System
但原來唔係所有恆星都係獨立存在架!

比如係天狼星 Sirius,就係由二粒恆星Sirius A同 SiriuS B圍繞咁轉組成既雙星系統 Binary Star System,或者我地可以叫做二重星

粒伴星係個左下交叉形既一半左右既位置,好細個點。

如果有三粒恆星圍繞咁轉,我地叫三星系統 Triple Star System,或者三重星

暫時已知既多星系統為六重星 北河二 Castor

umm,其實我淨係數到五粒。

如果后羿真係射左九個太陽落黎,咁我地以前就係十重星了。諗下都覺得熱。

而對於宇宙黎講,到底邊一種系統多D,天文學家仲未有確切既答案,而佢地偏向相信主流係多星系統。
但係據06年既數據,銀河系入面有三分之二都係單星系統。

入返正題,現時我地只可以直接觀察到多星系統內恆星既質量同半徑。單星系統係要靠其他方法架。
簡單介紹返我地量度既原理。當然實際上,仲有其他既條件去滿足我地既理論同算式。

1) 計算光度

因為多星,會有所重疊既時間,我地可以由光度既變化,去計算重量(下限)同半徑。

2) 利用力學
因為兩粒星圍繞著轉,所以佢地係天空上係會移動的(對比起背景星)。

我地可以用古典力學(準D當然用相對論啦),計算兩者既重量。

雙星系統我地簡單手計到,三星系統以上就要用電腦模擬啦,相信四重星普通電腦已經好難計到。

表面溫度 Surface Temperature/成份 composition

有睇過彩虹,或者玩過三錂鏡都知,光係由各種顏色組色既。
準確黎講,所有有溫度既物質,都會發出連續黑體幅射 Blackbody Radiation。
將黑體幅射畫返低,就係我地既光譜spectra
而唔同溫度,就會有唔同既形狀既光譜,例如100度係A咁款既光譜,200度係B咁款既光譜。
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/imgmod/bbrc2b.gif

天文學家只要比較恆星既光譜,同我地己有既光譜(A,B,...)比較,就可以知道恆星既表面溫度啦!
http://casswww.ucsd.edu/archive/public/tutorial/images/O-Gspect.gif
簡單一提,大部分既恆星都係主序星Main Sequence Star黎。(有興趣我可以開新POST講)。
溫度大約由~2000度到6萬度K (K姐係C-273) 不等。想像唔到係正常,因為我識左咁耐都未想像到。

大家都睇到Blackbody radiation係好光滑既,而恆星既Spectra雖然大致個形狀幾似,但就好多上上落落。原因就係恆星入面唔同既物質,例如鐵,碳,都會放出唔同既幅射。而我地就可以由此估計恆星入面有咩成份。

光度 Magnitude

冇咩好講,主要分視星等relative magnitude同絕對星等 absolute magnitude。
視星等姐係你睇到幾光就幾好。
絕對星等係將所有星都放係10pc (單位黎姐,等如32.6光年) 咁遠,咁佢會幾光呀。
兩者都係愈負愈光。

好正 真係唔知有多星系統
咁係咪每粒差唔多質量先唔會撞埋一齊?
2017-11-29 09:14:03
新入留名先
可以詳細少少嗎,硬係好似唔係好夠喉咁


too long don't read


Sorry。因為大家程度同興趣都唔同,好難平衝到。我會再嘗試寫好D。
2017-11-29 09:16:39
我有興趣啊,等主樓主成日先出文


Sorry,因為我寫得比較慢,而且又唔想斷開D內容,一篇由諗到寫個幾兩個鐘。我會寫快D。
2017-11-29 09:28:44

好正 真係唔知有多星系統
咁係咪每粒差唔多質量先唔會撞埋一齊?


其實一大一細都唔會撞架。因為例如質量A星>B星,
咁佢地係撞之前,B星上既物質,會因為萬有引力吸左去A星個到,
形成好似圖入面既吸積盤Accretion disc。
而事實上,宇宙中有不少既多星系統,都係咁樣架。
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0c/Accretion_Disk_Binary_System.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2a/Accretion_disk.jpg/250px-Accretion_disk.jpg
2017-11-29 09:40:41

好正 真係唔知有多星系統
咁係咪每粒差唔多質量先唔會撞埋一齊?


其實一大一細都唔會撞架。因為例如質量A星>B星,
咁佢地係撞之前,B星上既物質,會因為萬有引力吸左去A星個到,
形成好似圖入面既吸積盤Accretion disc。
而事實上,宇宙中有不少既多星系統,都係咁樣架。
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0c/Accretion_Disk_Binary_System.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2a/Accretion_disk.jpg/250px-Accretion_disk.jpg

黑洞吸黑洞有無accretion disk架
2017-11-29 09:45:12
2017-11-29 09:50:01

好正 真係唔知有多星系統
咁係咪每粒差唔多質量先唔會撞埋一齊?


其實一大一細都唔會撞架。因為例如質量A星>B星,
咁佢地係撞之前,B星上既物質,會因為萬有引力吸左去A星個到,
形成好似圖入面既吸積盤Accretion disc。
而事實上,宇宙中有不少既多星系統,都係咁樣架。
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0c/Accretion_Disk_Binary_System.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2a/Accretion_disk.jpg/250px-Accretion_disk.jpg

黑洞吸黑洞有無accretion disk架


雙黑洞 Binary black hole 同普通雙星系統一樣,係兩個黑洞圍繞著轉。當然我地唔會直接睇到。。。
但係當二個黑洞足夠近,便會合體成為一個黑洞,同時發出重力波。
而第一次探測到重力波係係2015年,姐係愛因斯坦相對論預測既100年後。
愛因斯坦真係好撚勁。
2017-11-29 10:24:48
想問下平時我地講其他恆星距離我地幾多光年
其實個距離佢係用咩原理去量度/估計?
2017-11-29 10:36:33
舊時讀書 我都有去觀星 果時仲買左枝900mm折射黎玩

到左出黎做黎時間少左 放工好攰 無乜心機拎10幾kg出街
2017-11-29 10:45:53
2017-11-29 11:00:46
我預定既內容,寫埋今篇就寫完,如果大家有咩想問,歡迎留言。
另外,我會再出新post介紹恆星,講下佢地分類同演化咁。有興趣既幫手推下post。
────────────────────────────────────



都係呢幅圖,除左交叉型既銀河系內恆星,咁其他發光體係咩黎架?

其他既發光體,大部分都係星系/超星系黎架。


原來係我地宇宙入面,恆星唔係平均咁分佈架。恆星都會集中係某部分既區域,而我地就會叫呢種區域做 星系Galaxy
星系,呢個受到重力束縛的大質量系統,入面除左恆星,亦都包括各種星雲或者塵埃。


銀河,就係圖入面白色個條帶。而線上面既黑色,就係星際間既塵埃啦。
呢D塵埃用肉眼(可見光)係睇唔穿既。所以,我地都會配合其他波長既光,去睇塵埃後既世界。

────────────────────────────────────
典型的星系,少至數千萬顆至,多至數兆粒恆星姐成都有。
但係宇宙係好奇特既,亦有唔係呢個範圍入面既星系存在。

到底,一個星系係點既呢?我地由銀河系入手。

銀河系半徑有 15,000pc,太陽位置於距中心大約8,000pc既位置。

先睇右圖。我地見到我地既銀河系,就好似一個中心位置突起既平碟。
銀核Nuclear balge 就係中心突起既位置,入面有著大量年輕既恆星。
銀盤 Disk 就係我地見到既平碟,入面有著我地既星際塵埃。
而以銀盤為直徑畫一個球體,我地就叫做 銀暈Halo
係銀暈上,恆星既數目會比銀核、銀盤為少,亦較老。

再睇左圖,我地銀河系有著漩渦臂,同其他有漩渦臂既星系一樣分類為螺旋星系Spiral galaxies


我地亦有較多年老恆星既橢圓星系Elliptical galaxies,形狀如橢圓形。


而介乎兩者間既,就係透鏡狀星系Lenticular galaxies


呢個分法,老實講我覺得唔太科學化,因為只係靠主觀觀感

然而,呢個只係一個分類。星系形狀既形成同演化,係未有定論既。


而星系既融合,亦會形成其他奇特既形狀。


未完,仲有。
2017-11-29 11:03:16
舊時讀書 我都有去觀星 果時仲買左枝900mm折射黎玩

到左出黎做黎時間少左 放工好攰 無乜心機拎10幾kg出街

900mm咁撚大?火箭炮

90mm
打多左個0
2017-11-29 11:31:43

所以天上既星,因為比背景光太多了,所以往往都會影像睇到係十字或者交叉型。



有d保留,據我記憶十字光應該係point source射落primary mirror 幾過reflector入面用黎hold住secondary mirror嘅十字支架造成嘅diffraction, 所以有時我地睇相都可以大概分到邊d係星邊d係星團or星系,因為星團or星系係好多source堆埋一堆,所以冇十字光。

Btw留名學野
2017-11-29 11:38:22
咁我地又點知佢地距離我地幾遠呢?距離,真係天文學上既一大難題。


恆星既距離,我地有幾個方法可以量度既,分別套用係唔同既尺度上(因為最準)。

周年視差 Annual parallax

放支筆係眼前,用右眼,同用左眼睇,鉛筆既相對位置係唔同既。
同樣道理,半年間隔係地球同一粒恆星,恆星位置係有小小差異的。
然後就可以計算出距離。而上面一直講既pc,就係指1角秒(1”等如3600分之1°)既距離。
而呢個方法既缺憾就係,當距離太遠,角度太細時,我地距離就度得唔準確。

而較遠既恆星,星系既距離,亦係天文學家重視既數據。由於特定既事件,有固定數值。

例如II型超新星爆發 Type II supernova,係有固定既絕對星等。


又例如造父變星 Cepheid Variable Stars,其光度係會週期性變化既。

而觀察出出變化既週期,就可以得知佢既絕對星等。

由地球上觀測到星系內有冇呢D事件發生,有就記錄低事件既視星等,同事件既絕對星等作出計算,就可以得知距離。
────────────────────────────────────
星體離離/宇宙膨脹

呢方面係宇宙學黎,我就唔討論太多,主要講我地點知宇宙變大緊。

都卜勒效應 Doppler effect
日常我地聽到,救護車向我地駛近,會聽到尖D既聲,而遠離時,就係聽低沉。唔係因為裝左兩個喇叭前後播。


而係波既源頭移動既時侯,波同波之間既距離會改變,所以令到波長改變

上面都提過,光係波黎,例如包括可見光,紅外線,紫外光。
如果光源靠近,光波變短,可見光顏色就會變藍,甚至成為紫外光。
如果光源變遠,光波變長,可見光顏色就會變紅,甚至成為紅外線。
觀測天體傳來既光波長,就可以知該天體的移動速度。

愛德溫。哈伯 Edwin Hubble就整理數據提出左哈伯定律Hubble's law,指出距離地球愈遠遠離速度就愈快


呢個係當年哈伯既數據 ,唔知點解佢咁有眼光,睇到線性既關係


但現今數據又的確反映出呢個理論係岩既。宇宙真係膨脹緊!

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觀測天文學寫到呢到就寫完啦,希望幫助到各位巴絲成為天文學專家。
如果有問題巴絲可以留言。但係以下既內容,我遲D會出post再講。
包括:恆星演變,星系、星系間,暗物質。
2017-11-29 11:39:54

所以天上既星,因為比背景光太多了,所以往往都會影像睇到係十字或者交叉型。



有d保留,據我記憶十字光應該係point source射落primary mirror 幾過reflector入面用黎hold住secondary mirror嘅十字支架造成嘅diffraction, 所以有時我地睇相都可以大概分到邊d係星邊d係星團or星系,因為星團or星系係好多source堆埋一堆,所以冇十字光。

Btw留名學野


diffraction係出面兩個(兩塊鏡就兩個)既光圈。
可能我講得唔好,十字光係point source光源太光,CCD pixel唔夠位裝,去左隔離個格既現象。
2017-11-29 11:44:25

所以天上既星,因為比背景光太多了,所以往往都會影像睇到係十字或者交叉型。



有d保留,據我記憶十字光應該係point source射落primary mirror 幾過reflector入面用黎hold住secondary mirror嘅十字支架造成嘅diffraction, 所以有時我地睇相都可以大概分到邊d係星邊d係星團or星系,因為星團or星系係好多source堆埋一堆,所以冇十字光。

Btw留名學野


diffraction係出面兩個(兩塊鏡就兩個)既光圈。
可能我講得唔好,十字光係point source光源太光,CCD pixel唔夠位裝,去左隔離個格既現象。


噢,我明了。Sorry巴打。
係啊,如果個支架係十字型就係十字,如果係三腳架就係三角型。
但我主要係想講佢CCD逸出。
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