一、主序星的研究历史
人类对太空的研究一直都在继续,对主序星的研究也是从未停止的,在二十世纪后期,人类对恒星的研究越来越多,也有了更多恒星的资料,对恒星还进行了分类,哈佛大学的教授还用哈佛分类法来进行分类,到了1901年把成果发表到了报纸上。
到了1906,丹麦的一位天文学家注意到了颜色最红的那几颗恒星,亮度是多变的,并把之前的群体K和M称为是巨星和矮星,第二年,他发表了关于恒星颜色和亮度的图,并把这种图命名为主序带,主序带的名字也一直延续了一百来年。
在1933年,提出过可以通过了解恒星的化学成分,然后确定在主序带上属于什么位置,质量和半径也就可以确定,但是这个定理并不是准确的,还有很多成分不一样的恒星,是不能使用这种办法的。
二、成为主序星的方法
想要成为主序星需要主序星自己进化,到了壮年时期,恒星就成了主序星,时间的万物都是处于生长的阶段,幼年时期恒星的温度上升,体积不断变大,内部产生的热量也会形成压力,压力会让恒星变成火球,也就变成了壮年时期。
恒星的进化中,壮年时期所占的比例是最大的,所观察到的恒星大多数都是壮年期的,恒星的生长口述起来比较简单,但是之间的过程需要几百万年甚至是上亿年的时间,主序星带给宇宙的亮度也是无法想象的,质量大的恒星,花费的燃料也是很多的,根据推算,太阳的壮年时间还有一百亿年。
什么是赫罗图?
寻找恒星世界的序列性是一件艰巨的工作。在天体物理学发展起来以后,通过对各种恒星的物理特性进行了广泛的测定,发现它们序列性的条件才开始成熟了。
1911年,丹麦天文学家赫兹伯仑(1873~1967)发现了恒星的光度和温度这两大特性存在着一定的联系。两年以后,美国天文学家罗素独立地作出了同样的发现。
他们把恒星的光度和温度作成一个图。这种图的横坐标是恒星的光谱型,按照O、B、A、F、G、K、M顺序排列,所以横坐标也就是温度的序列,不过把高温放在左边,温度向右边降低。纵坐标是“绝对星等”,前面我们已经提到过,绝对星等就是把恒星放在3。26光年这一标准距离上的亮度的等级,也就是恒星本身的光度的一种衡量;比如太阳放到这样远的距离上,就只是1颗4.75等星,而前面提到过的织女星,绝对星等是0.5等。每颗星的光谱型和绝对星等测定以后,就在图上按相应的横坐标和纵坐标画出一个点。
把各种不同的恒星的坐标点画出以后,他们发现,这些点并不是零乱地分布的,而是有一定的规律性。特别是沿左上方到右下方的对角线上点子多而密集,他们把这叫做主星序,似乎表明,温度高的星光度强,随温度减少光度也减弱。在左下方也有一个比较密集的区域,这些星温度高,呈蓝白色,可是光度很弱,想必它们的体积不大,所以叫做白矮星。在主星序的右侧还有一个比较密集的区域,这些星光度比较大,而温度很低。温度低的物体辐射弱,而这种星的光度却很大,想必它的体积十分大,所以叫做巨星。在巨星的上方是超巨星。
这样一张图反映了恒星特性的一种序列性,是天文学和天体物理学中最重要的图鉴之一,用发现者的名字来称呼,叫做赫兹伯仑-罗素图,简称赫罗图。赫罗图所反映的序列性成为研究恒星演化的最主要的线索。