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恆星是怎麼分類的﹖
晴朗的夜晚﹐繁星點點其中大部分都是遙遠的恆星。雖然天上的恆星看上去都很小﹐但是它們的一些特徵還是很明顯的。例如恆星的顏色。
天文學家發現恆星之所以發出不同的顏色光是因為它們的表面溫度是不同。隨著表面溫度的升高﹐恆星的顏色會從紅色變為橙色﹑黃白色﹑白色﹑藍白色﹑藍色。天文學家根據恆星發射的電磁波譜﹐也就是光譜測量出了恆星的表面溫度並且根據恆星的光譜對恆星進行了分類。
有時候﹐我們在查閱一些恆星資料的時候會發現這樣的描述﹐「太陽是一顆黃矮星﹐光譜類型為G2Ⅴ﹔天狼星是一顆藍矮星﹐光譜類型為A1V。」顯然﹐光譜類型是天文學家給恆星劃分的類型﹐但這都是什麼意思呢﹖天文學家把恆星分成了七種主要的光譜類型﹕O型﹑B型﹑A型﹑F型﹑G型﹑K型﹑M型。
這7種類型的恆星表面溫度分別是﹕O型星表面溫度25000~50000K﹐B型星表面溫度10000~25000K﹐A型星表面溫度7400~10000K﹐F型星表面溫度6000~7400K﹐G型星表面溫度5000~6000K﹐K型星表面溫度3500~5000K﹐M型星表面溫度1700K~3500K。K(開爾文)是熱力學溫度單位。0K＝-273.15℃。例如太陽的表面溫度約為6000K﹐也就是大約5700℃﹐屬於恆星光譜類型中的G型星。
在恆星的這7種類型中﹐O型星是最亮﹑最熱的一類。它們釋放出了大量的紫外輻射﹐因此從顏色上看﹐它們呈現出美麗的藍色﹐是所有恆星中最藍的。M型星則是恆星中最暗﹐最冷。它們也是恆星中顏色最紅的。這種恆星的分類方法被稱為哈佛分類法。20世紀初的時候﹐美國哈佛天文台的天文學家愛德華·皮克林和安妮·坎農領等人通過分析了25萬張恆星的照片而創建。後來天文學家又在M型星的後面加入了L和T型星。這類恆星的表面溫度為1500~1700K。它們是一類被稱為「褐矮星」或者是「失敗的恆星」的亞恆星天體。
我們來舉幾個例子吧！獵戶座的參宿一表面溫度大約30000K。它是一顆O型星。獵戶座的參宿七表面溫度約為12000K。它是一顆B型星。天狼星的表面溫度為9940K。所以它是一顆A型星。小犬座的南河三表面溫度為6650K。它是一顆F型星。太陽的表面溫度為6000K是一顆G型星。金牛座的畢宿五表面溫度3900K是一顆K型星。比鄰星表面溫度約為3000K是一顆M型星。
此外﹐天文學家又把每個光譜類型又分成了10個次型﹐用數字0~9表示(可以為小數)。其中的0表示此類型中表面溫度最熱的恆星﹐9表示表面溫度最冷的恆星。20世紀40年代美國的天文學家摩根和基南又在哈佛分類標記的後面加上了羅馬數字表示恆星的光度類型﹐分別為﹕0特超巨星﹑Ⅰ超巨星﹑Ⅱ亮巨星﹑Ⅲ正常巨星﹑Ⅳ亞巨星﹑Ⅴ主序星﹑Ⅵ亞矮星﹑Ⅶ白矮星。Ⅲ~Ⅳ表示光度介於Ⅲ和Ⅳ之間。
從這裡我們可以看出﹐光度大的恆星被稱為巨星﹐光度小的稱為矮星。現在我們終於搞明白太陽的光譜類型「G2V」和天狼星的「A1V」所表示的含義了。太陽的「G2V」表示太陽是一顆表面溫度介於5000~6000K﹐G型星中比較熱的主序星。天狼星的「A1V」則表示天狼星是一顆表面溫度介於7400~10000K之間﹐A型星中溫度最高的一類主序星。
由於歷史的原因﹐人們習慣上把所有的非巨星都稱為矮星。而G型恆星會發出黃白色的光芒﹐因此﹐太陽也被稱為「黃矮星」。天狼星是一顆發出藍白色光芒的A型恆星。因此「A1V」意味著天狼星是一顆「藍矮星」。
天文學家對恆星的每種光度類型也進行了細分﹐在光度類型的後面加上了小寫字母a表示光度最高﹐ab表示中間光度﹐b表示光度最低。例如參宿七的光譜類型「B8Ⅰa」表示它是一顆屬於B型星(表面溫度約12000K)中溫度較低但光度最高的一類超巨星。參宿七發出明亮的藍色光芒。因此我們還把它叫做藍超巨星。獵戶座的參宿四的光譜類型為M2Ⅰa則表示﹐參宿四屬於M型星中溫度較高﹐光度最高的一類超巨星。M型星發出紅色的光芒﹐因此參宿四是一顆紅超巨星。
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