[天文周]日日更之三---距離 part 2 | 自然科學板

(1) Ia超新星當主序星演化到盡頭時恆星會開始進入漸進巨星分支階段最後留下行星狀星雲還有白矮星但是當恆星有伴星的話以下情況可能發生: 1..兩顆恆星中質量大者先行進入巨星階段 2.兩顆恆星之間的距離因為質量交換而縮短 3.巨星變成白矮星 4.另一顆恆星開始進入巨星階段 5.白矮星開始吸收巨星拋出的質量 6.當白矮星質量超過1.44太陽質量就會發生Ia超新星爆炸啊啊啊這裡要先來講一下白矮星是什麼基本上白矮星是指一個巨星(我記得是質量<8倍太陽質量) 經過長時間的拋射物質殘留下來的恆星核心因為重量驚人體積又頗小該天體密度極高當然重力也是很大但因為有一個神奇的「電子簡併壓力」來支撐恆星才不會塌縮成中子星甚至是黑洞至於電子簡併壓力是什麼...... 我相信維基百科裡能提供更好的解答但大致上來講這個力和電子本質跟海森堡測不準原理有關總而言之就是電子所能移動的空間越少他的動能不確定性越大產生的力也就增加 (大致上是這樣啦......) 回到正題當白矮星質量<1.44太陽質量時電子簡併壓力足以支撐白矮星的重量使得白矮星得以穩定下來但是當質量超過1.44呢? BOOM! 順帶一題 1.44這個數字叫做錢德拉賽卡質量注意!!!! 是「質量」! 不是「極限」! (其實我也是在準備這篇文章時翻到的) 兩者差異在於錢德拉賽卡質量是平均來說白矮星爆炸時的質量是觀測到的數值但錢德拉賽卡極限是計算出來的結果大約1.39太陽質量兩者不同的原因大致上就是 1.密度分布不均 2.有自轉這兩點(吧? (再次)回到正題由於白矮星爆炸時的質量普遍來說差異不大爆炸時所能放出的能量相去不遠因此很適合做為「標準燭光」用來測量星團啦星系啦之類的距離目前定的標準 Ia超新星爆炸時星等峰值大約等於-19.3 . 你以為超新星只有這樣嗎? 錯! 剛剛所講到的Ia超新星質量普遍都<=1.44太陽質量但是還有其他的Ia超新星質量超過錢德拉賽卡質量喔誒?! 不是應該炸掉嗎???? 如果是「慢慢累積」到錢德拉賽卡質量那的確會炸掉但是誰說我只能慢慢累積? 有另一種Ia超新星爆炸的原因也是因為質量超過錢德拉賽卡質量 But 原因是兩個白矮星撞在一起也就使得某些Ia超新星無法做為標準燭光 (p.s: Ia超新星的標準似乎是他的光度變化曲線) (再次)^2 回到正題因為我們能夠假定Ia超新星的最高星等是-19.3 我們就能把結果導回上一篇所講的距離模數 (因為我們只要透過觀測就可以得知m(視星等)) 就能得到距離嘞~~~ (2)造父變星先來嚇嚇人好了雖然平常我們都說用變星來測量距離但是實際上變星有很多種喔當年哈伯在估算仙女座大星系的距離時就是因為搞混了造父δ變星還有第二型(圖裡的室女座W型變星但其實他只是第二型裡的一個子型) 得出仙女座大星系的距離比現在小很多(維基說差了4成?) 好的人嚇完了(應該沒有吧) 來談正經的吧造父變星之所以能夠做為標準燭光其原因是因為變光週期和他的光度有著相當明確的關係所以只要記錄某顆變星的變光週期回推一下就可以知道光度是多少因為星等和光度有關係所以距離模數裡面的星等也可以用光度來帶 (當然式子要變一下) 所以也可以用來測量距離這個講完了來談談為什麼造父變星的光度會變好了恆星的誕生存在與滅亡都和平衡有關核融合產生的能量以及恆星本身的重量兩者相抗衡使得恆星得以存續但是當恆星演化到一定程度時這個平衡會開始變的不穩定造父變星脈動的機制被稱做Kappa (κ) 機制當恆星進入不穩定階段時在核心外層的氦因為高溫電離程度增加(變成He++) 變得不透明但核心還是在進行核融合反應能量因為無法穿過He++ 造成恆星膨脹但是膨脹之後氦層冷卻電離程度降低(He++→He+) 氦層變得透明能量得以傳出去但是因為能量都傳出去了 He+又很難支撐整個恆星又縮水了變小以後能量累積整個循環再次開始 ↑維基百科裡面所寫的公式 (但是我沒有仔細去看所以能講的不多QwQ) (3)光譜視差光譜視差必須要用到赫羅圖所以通常這個方法用在主序帶上的恆星會比較準一點基本方法就是測量恆星的光譜分類(OBAFGKMLTY這些) 帶進赫羅圖裡找出對應的絕對星等就可以了嗯...... 個人覺得這個方法不是很好用(._.) (4)Tully-Fisher 關係(上一篇我打錯字RRRRR) 簡單來說就是星系光度和星系的自轉速率有關係藉由量測旋臂的光譜我們可以得知該星系的自轉速率當時兩位天文學家(Tully&Fisher)發現光度跟自轉速率有關得出光度的話就能套回距離模數啦~ 透過其他方法(例如Ia超新星啦)校正就可以得出蠻不錯的結果 (目前NASA記綠仙女座大星系的距離的方法就是Tully-Fisher 關係喔) -------------------------終於結束了(ﾉ>ω<)ﾉ----------------------- 誒?! 怎麼結束了?! 說好的哈伯定律呢????? 嗯是這樣的我個人對哈伯定律的認識僅止於V = H0 * D 其他任何東西知道的都很少為了避免出錯我決定把哈伯定律踢掉有興趣的同學請自己google一下(抱歉R) 講個好玩的東西補償一下你們知道嗎哈伯定律裡面的哈伯常數他的倒數就是宇宙的年齡喔為甚麼呢? 我也不知道XD 希望可以有其他同學來解惑好der 我要去睡覺惹掰掰~~~ (天哪我這篇打了1700+個字....... 要屎了啊......手好痠