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如果恆星都是氣體球,那我們為什麼要把它們畫成尖的物體?
我一直在向我五歲的孩子和她的一群朋友解釋,天空中的星星實際上是由大量的氫氣和氦氣組成的球體,它們由核聚變提供能量。我認為我是個有趣的媽媽,孩子們都喜歡我,當我開始談論壓力平衡時,有些孩子走神了,但有個女孩問我:如果星星是球,那它們為什麼會有點呢?
星星符號是無處不在的,這種符號被許多文化和在不同的情況下使用。最常見的是,符號中的星星都被畫出了點。公元前3100年的埃及聖壇,以及同時期美索不達米亞的石碑和花瓶上,都畫有五角星。它們經常出現在畢達哥拉斯(又名畢得哥拉斯)追隨者之間的字母中,作為他們群體的象徵。在整個歷史中,六角星和七角星也被用作宗教的象徵(如大衛之星)或愛國主義的象徵(如切羅基族的印章或美國的大印章)。
圖解 :在大麥哲倫雲的一個恆星形成區。
每個人的眼睛都是獨一無二的,這就意味著沒有兩個人看星星的方式是一樣的。現在,星星可以是名望(如好萊塢星光大道)、經驗(例如將軍軍銜)或品質(例如五星級酒店)的象徵。它們會出現在我們的聖誕樹上,出現在國旗上,或者公司的標誌上。但是為什麼我們畫的星星都是尖的,即使它們真的是圓的,而且是天空中的對稱球體?
圖解:假色影像的太陽,它是最接近地球的G型主序星。
因為恆星是一個巨大的氣體球,比我們的行星大得多,由於衍射,恆星看起來很尖銳,我們可能會認為,從我們在地球上的有利位置來看,恆星在天空中看起來像是平圓盤。事實上,這是我們看到太陽的方式。(有一點要注意:除非你戴了特殊的眼睛保護裝置,否則請不要直視太陽。)
圖解:這張圖中的藍色恆星是所謂的藍掉隊星,它們是出現在赫羅圖上的左上角。
因為太空是太過廣闊,所以所有恆星之間的距離都太遠了,我們的眼睛無法分辨它們。換句話說,我們看到的恆星更像是光點,而不是更大的圓盤。但這些點通常都有一定的結構。下次你出去看夜空的時候,好好看看上面的星星,你會發現它們看起來更像是有小尖峰的光點。如果你只看星星的側面(把星星放在你的外圍視覺裡)或者眯著眼睛看,你能更好地看到這些尖峰。你也可以通過眯著眼睛看路燈,甚至是家裡的燈,仔細觀察這些尖峰。
圖解:反射星雲NGC 1999是被獵戶座V380(位於中心)照亮的,這顆變星的質量大約是3.5太陽質量。源自NASA影像
產生這些尖峰的原因是衍射現象。為了更好地理解衍射,我們首先必須記住,光有時像粒子(稱為光子),有時又像波。這種像是分裂的人格被稱為光之波粒二象性。衍射是最明顯的例子之一,就是光表現得像波。當一束光線穿過狹窄的開口,或者繞過尖銳的邊緣時,這束光就會衍射,或者擴散成一種圖案,這種圖案叫做什麼呢?是的,你猜對了,叫做衍射圖案。
相關知識延伸閱讀
恆星是一種天體,由引力凝聚在一起的一顆球型發光等離子體,太陽就是最接近地球的恆星。在地球的夜晚可以看見的其他恆星,幾乎全都在銀河系內,但由於距離非常遙遠,這些恆星看似只是固定的發光點。歷史上,那些比較顯著的恆星被組成一個個的星座和星群,而最亮的恆星都有專有的傳統名稱。天文學家組合成的恆星目錄,提供了許多不同恆星命名的標準。
圖解:包括太陽(中心)在內一系列恆星的赫羅圖例子。
恆星會在核心進行重元素的核反應,從恆星的內部將能量向外傳輸,經過漫長的路徑,然後從表面輻射到外層空間。一旦核心的核反應殆盡,恆星的生命就即將結束。恆星的核心終其一生都在進行核合成,在生命的盡頭,恆星也會包含簡併物質。天文學家經由觀測其在空間中的運動、亮度和光譜,確知一顆恆星的質量、年齡、金屬量(化學元素的豐度),和許多其它屬性。一顆恆星的總質量是恆星演化和決定最終命運的主要因素:恆星在其一生中,包括直徑、溫度和其它特徵,在生命的不同階段都會變化,而恆星周圍的環境會影響其自轉和運動。描繪眾多恆星的溫度相對於亮度的圖,即赫羅圖(H-R圖),可以讓我們測量一顆恆星的年齡和演化的狀態。
參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3.quickanddirtytips-Sabrina Stierwalt-諸葛痒痒
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