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怎样测量恒星的质量三种方法都非常巧妙(如何测量恒星之间的距离)

在生活中,很多人可能想了解和弄清楚怎样测量恒星的质量?三种方法都非常巧妙!的相关问题?那么关于怎样测量恒星的质量?三种方法都非常巧妙的答案我来给大家详细解答下。

怎样测量恒星的质量?三种方法都非常巧妙(如何测量恒星之间的距离)

比起行星,恒星的质量要大得多。恒星的寿命长短取决于它本身的质量。大型恒星的寿命短,最终以超新星的形式终结,核心演变成中子星或者黑洞;而较小的恒星则寿命更长,最终演变成白矮星。知道恒星的质量不仅能推测出恒星的寿命,还可以帮助我们了解星系的演化。不过,确定恒星的质量是一件非常困难的事情。

称量恒星的最好方式就是去测量它对其他星球的引力有多强。如果两颗恒星是一对双星,它们相互环绕的速度是由它们之间的引力所控制的。通过测量它们的轨道随时间的变化,就可以确定两颗恒星的质量。但还有一些恒星是单星系统,周围并没有伴星,离它们最近的恒星可能远在几光年之外,它们对这些恒星的引力作用太小,无法用于测量质量。因此,我们需要其他方法来测量单恒星的质量。

另外一种方法就是测量恒星的温度。大的恒星要比小的恒星温度更高,所以恒星的温度越高,其质量就越大。但这种方法也有一些缺点。第一,恒星温度与质量之间的关系只适用于主序星。其二,随着年龄的增长,恒星会变得越来越热,一个拥有太阳质量的老年恒星比同质量的年轻恒星的温度要高。

此外,还可以通过测量恒星表面的重力来确定其质量。在地球表面附近扔下的小球将以约9.8米/二次方秒的加速度下落,这是地球表面的重力加速度。距离地球越远,受到地球引力作用越小。比如在月球所在的轨道,月球绕着地球“坠落”的重力加速度大约只有2.7毫米/二次方秒。不管是恒星、行星还是卫星,其表面重力取决于它本身的质量和直径。通过测量恒星的距离,我们可以利用它的表观尺寸来确定它的直径。想要知道恒星的质量,还需知道它的表面重力,但这有点棘手。

恒星表面的米粒组织

如果你在地面上弹起一个小球,它需要一定的时间才能上升到最大高度,然后落回地面,这个时间在一定程度上取决于表面重力。如果以同样的方式在火星上弹起一个小球,由于火星的表面重力较小,小球再次触地的时间会更长。虽然我们没法在一个恒星的表面上弹球,但它们的表面上存在一些上下浮动的现象。恒星的表面会像沸水一样翻滚,形成一种不断上升和下降的米粒组织,这些颗粒的上下浮动速率由恒星的表面重力决定。因此,通过测量这种速率,就能测出恒星的表面重力,从而可以确定恒星的质量。

最近的一篇论文研究了盖亚卫星(GAIA)和凌日系外行星巡天卫星(TESS)的观测极限,结果发现,GAIA测出恒星质量的误差在25%以内,而TESS应该能够把在10%的精度之内测出恒星的质量。由于这些卫星将会观测数百万颗恒星,这将成为研究恒星的有力工具。

温馨提示:通过以上关于怎样测量恒星的质量?三种方法都非常巧妙!内容介绍后,相信大家有新的了解,更希望可以对你有所帮助。