在晚上,人們仰望星空,可以看見星光閃爍,十分美麗。這些星星的光芒不僅僅是人類眼中美麗的象征,更是宇宙對人類的啟示。這些肉眼可見的閃耀之星包括彗星、行星、恒星、白矮星等,星星內部能量的活動使星星變得形狀不規則。天文學家通過折射式天文望遠鏡探測到恒星光線的微弱變化發現,當行星通過恒星盤面時,恒星的亮度就會變暗。在天文學研究中,大多數天文學家通過觀察恒星的顏色來了解恒星的性質。

如今,人們普遍認可的恒星分類是光譜分類,光譜分類就是依據恒星光譜中的某些特征及譜線和譜帶,以及這些譜線和譜帶的相對強度,和連續譜的能量分布,將恒星劃分類型。測量出的恒星光譜,每一條譜線會對應某一個元素。對譜線進行分析,可以推斷出恒星里含有多少的鈾、釷等放射性元素,進而通過衰變元素的豐度比來判斷恒星的年齡。

恒星的年齡判斷首先需要天文學家將恒星的光度以及表面溫度共同標識在一張圖上,制成赫羅圖。這是天文學家研究恒星演化的必備工具,能讓科學家對恒星進行“年齡普查”。恒星一生中的大部分時間都處于主序帶上,通過觀測它在赫羅圖主序帶上的位置,再與理論給出的模型相比較,能推斷出它在主序上已經演化了多久,從而得出它的年齡。

不過,恒星內部因素會導致天文學家對其質量、大小的判斷出現誤差,從而導致結果的不確定性。對此,天文學家發現了一個新途徑可以了解恒星表面重力的強弱,即對恒星閃爍的光線進行“切片分析”,恒星表面的重力環境對天文學家而言有著十分重要的意義,通過這個方法可以計算出恒星的物理屬性和當時的演化狀態,即恒星的基本性質,科學家和天文學家也能通過此項研究推斷這顆恒星內部是否還存在著其他生命。

天文學家認為通過恒星的表面重力,可以獲得其體積、溫度、質量等信息,在天文學界,恒星表面重力的測量比較艱難,而對于恒星光的利用使測量難度有所降低。美國國家科學基金會研究項目主任Maria womack表示這一發現可推動當代恒星系統調查任務的大幅度進展,甚至可以精確測量銀河系以外行星的密度,完善系外行星探索試驗。另外,該技術除了有助于研究恒星演化外,也可以對氣態行星的確定提供方法,科學家將遙遠的恒星光信號轉換成聲信號,通過分析聲音了解恒星演化。

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科學家的探索——恒星光的應用研究

圖文簡介

星星的光芒不僅僅是人類眼中美麗的象征,更是宇宙對人類的啟示。